RU2129940C1 - Method of assembly and welding of pipes and device for its embodiment - Google Patents
Method of assembly and welding of pipes and device for its embodiment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2129940C1 RU2129940C1 RU98106078A RU98106078A RU2129940C1 RU 2129940 C1 RU2129940 C1 RU 2129940C1 RU 98106078 A RU98106078 A RU 98106078A RU 98106078 A RU98106078 A RU 98106078A RU 2129940 C1 RU2129940 C1 RU 2129940C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- welding
- pipes
- axis
- welded
- torch
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области изготовления трубчатых элементов методом сварки стыков труб неплавящимся электродом в среде защитного газа и может быть использовано в машиностроении, например в котлостроении, в химическом машиностроении, в судостроении при изготовлении поверхностей нагрева. The invention relates to the field of manufacturing tubular elements by welding pipe joints with a non-consumable electrode in a shielding gas medium and can be used in mechanical engineering, for example in boiler building, in chemical mechanical engineering, in shipbuilding in the manufacture of heating surfaces.
Известен способ сборки и сварки труб в среде защитного газа, реализованный в установке для аргонодуговой сварки, содержащей станину с механизмом регулирования оси сварки машины по высоте, двух вращателей труб в виде шпинделей, на каждом из которых попарно закреплены трехкулачковые патроны с механизмами ввода ключа в гнездо патрона и вращения ключа для перемещения кулачков патрона, при этом шпиндели соединены общим валом привода синхронного вращения их, а процесс сварки ведут на непрерывном или импульсном включении сварочного тока без колебания или с колебанием электрода с регулируемой амплитудой (см. 03352/off415, трубосварочная машина тип 415RCM2 с входным и выходным рольгангом фирмы Дейма, ГДР, заявка N 93040014). A known method of assembly and welding of pipes in a shielding gas medium, implemented in an installation for argon-arc welding, comprising a bed with a mechanism for adjusting the axis of the machine’s welding in height, two pipe rotators in the form of spindles, on each of which three-jaw chucks with key entry mechanisms are inserted in pairs cartridge and key rotation for moving the cams of the cartridge, while the spindles are connected by a common drive shaft to synchronously rotate them, and the welding process is conducted on a continuous or pulsed welding current without oscillations or with oscillation of an electrode with adjustable amplitude (see 03352 / off415, pipe welding machine type 415RCM2 with inlet and outlet roller table manufactured by Deima, GDR, application N 93040014).
По этому способу обеспечивается подача труб во вращатели, беззазорная сборка труб (их стыка) с помощью выдвижного упора, установка стыка по оси сварки, зажим патронов путем установки гнезда патрона соосно с ключом, и ввода ключа в гнездо патрона, зажим патрона вращением ключа от привода перемещения кулачков, синхронное вращение труб в процессе сварки, сварка стыков труб с колебанием электрода горелки и без колебания его, продольное перемещение изделия механизмом подачи входного и выходного рольганга. This method ensures the supply of pipes to the rotators, the gap-free assembly of pipes (their joints) using a retractable stop, the installation of a joint along the welding axis, clamping of chucks by installing the socket of the cartridge coaxially with the key, and entering the key into the socket of the cartridge, clamping the cartridge by rotating the key from the drive cam movement, synchronized rotation of the pipes during the welding process, welding of pipe joints with and without oscillation of the burner electrode, longitudinal movement of the product by the input and output conveyor feed mechanism.
Способ не предусматривает контроль соосности труб перед сваркой, не обеспечивает возможность поворота одной трубы относительно другой и их перемещение в плоскости измерения и устранения несоосности, что не исключает некачественную сборку и сварку стыков в автоматическом режиме изготовления изделия. Процесс зажима и разжима труб во вращателях требует предварительной установки патронов вращателей до совпадения осей гнезда приводов кулачков патронов с осями ключей зажимов устройств, что увеличивает время цикла сборки и сварки каждого стыка труб. The method does not provide for monitoring the alignment of pipes before welding, does not provide the ability to rotate one pipe relative to another and move them in the plane of measurement and eliminate misalignment, which does not exclude poor-quality assembly and welding of joints in the automatic manufacturing mode of the product. The process of clamping and expanding the pipes in the rotators requires the preliminary installation of the rotor cartridges until the axes of the cam cam drive axes coincide with the axes of the device clamp keys, which increases the assembly and welding cycle time of each pipe joint.
Известен способ сборки и сварки труб в среде защитного газа, принятый в качестве прототипа, при котором подают первую трубу через проходное отверстие первого вращателя во второй вращатель с одновременным измерением величины подачи, осуществляют торможение и реверс трубы на замедленной скорости на заданное расстояние до установки ее торца по оси электрода сварочной горелки, зажимают первую трубу во втором вращателе, подают вторую трубу с измерением величины подачи, зажимают вторую трубу в первом вращателе, измеряют по наружным поверхностям труб в зоне свариваемого стыка величину смещения свариваемых кромок, определяют и регулируют максимальную величину смещения кромок поверхностей труб путем поворота одной из труб относительно другой, регистрируя при этом угол поворота, и перемещают одну из труб в плоскости измерения величины смещения кромок в направлении уменьшения этой величины до заданного значения, процесс сварки осуществляют с перекрытием зоны шва, выполненной в режиме прихватки на уменьшенном сварочном токе, а после сварки и разжима кулачков патронов выполняют возврат вращателей в исходное положение путем вращения на измеренный угол поворота. (см. патент RU 2039640, B 23 K 31/02; B 23 K 101/6). A known method of assembly and welding of pipes in a shielding gas environment, adopted as a prototype, in which the first pipe is fed through the passage of the first rotator into the second rotator with simultaneous measurement of the feed rate, the pipe is braked and reversed at a slower speed for a predetermined distance before installing its end along the axis of the welding torch electrode, the first pipe is clamped in the second rotator, the second pipe is fed with measuring the feed amount, the second pipe is clamped in the first rotator, measured on the outer surface to the number of pipes in the area of the welded joint, the displacement of the welded edges is determined and the maximum displacement of the edges of the surfaces of the pipes is determined and adjusted by turning one of the pipes relative to the other, recording the angle of rotation, and one of the pipes is moved in the plane of measurement of the amount of displacement of the edges in the direction of decreasing this value to a predetermined value, the welding process is carried out with the overlap of the weld zone, made in the tack mode at a reduced welding current, and after welding and unclenching the cams of cartridges t rotators return to its original position by turning on the measured rotation angle. (see patent RU 2039640, B 23 K 31/02; B 23
По этому способу обеспечивается подача труб с установкой торцов их по оси электрода сварочной головки с применением операций измерения величины подачи с формированием сигналов по числу электрических импульсов, пропорциональному величине подачи, сравнение этих сигналов с введенными в память управляющего устройства для управления технологическим процессом в память управляющего устройства для управления технологическим процессом операций сборки труб под сварку, производится измерение по наружным поверхностям труб в зоне свариваемого стыка величины смещения кромок с последующим регулированием максимальной величины смещения кромок путем поворота одной из труб относительно неподвижной второй и (или) перемещением одной из труб в плоскости измерения величины смещения в направлении уменьшения этой плоскости до заданного допустимого предела, введенного в память управляющего устройства с измерением и введением в память управляющего устройства углового перемещения одной трубы относительно другой и, соответственно, одного из вращателей относительно другого для формирования сигнала и выполнения операции возврата вращателя в исходное состояние. This method provides the supply of pipes with the installation of their ends along the axis of the electrode of the welding head using the operations of measuring the feed quantity with generating signals by the number of electrical pulses proportional to the feed quantity, comparing these signals with the memory entered in the control device to control the process in the memory of the control device To control the technological process of operations of assembling pipes for welding, measurements are made on the outer surfaces of the pipes in the weld zone about the junction of the edge displacement value with the subsequent adjustment of the maximum edge displacement value by turning one of the pipes relative to the stationary second and (or) moving one of the pipes in the plane of measurement of the displacement value in the direction of decreasing this plane to a predetermined allowable limit entered into the memory of the control device with measurement and the introduction into the memory of the control device of the angular movement of one pipe relative to another and, accordingly, one of the rotators relative to the other for forming signal and perform the operation of returning the rotator to its original state.
Наличие в способе операции возврата вращателей в исходное состояние до совмещения оси гнезда привода кулачков патронов с осью ключа механизма перемещения кулачков патронов перед выполнением операций и зажима кулачков патронов, увеличивает время цикла сварки каждого стыка труб. В способе отсутствует контроль выполнения операции зажима и разжима труб кулачками патронов, что прерывает цикл автоматического ведения технологического процесса на период оперативного контроля выполнения операций зажима и разжима труб в кулачках патронов. Электрод сварочной горелки не имеет опоры для базирования его в наружную поверхность свариваемых труб, что снижает точность положения электрода относительно свариваемых поверхностей и ведет к нестабильному процессу формирования сварного соединения. Положение оси электрода относительно оси стыка устанавливается визуально, что не исключает случаев смещения электрода горелки аргонодуговой сварки с оси стыка, ведущего к снижению качества технологического процесса. The presence in the method of the operation of returning the rotators to the initial state until the axis of the cam cam drive socket coincides with the key axis of the cam cam movement mechanism before performing operations and clamping the cam cams, increases the welding cycle time of each pipe joint. The method does not have control over the operation of clamping and expanding the pipes with cams of cartridges, which interrupts the cycle of automatic process control for the period of operational control of the operations of clamping and expanding pipes in the cams of cartridges. The electrode of the welding torch has no support for basing it on the outer surface of the welded pipes, which reduces the accuracy of the position of the electrode relative to the welded surfaces and leads to an unstable process of forming a welded joint. The position of the axis of the electrode relative to the axis of the joint is established visually, which does not exclude cases of displacement of the argon-arc welding torch electrode from the axis of the joint, leading to a decrease in the quality of the process.
Известно устройство для осуществления способа, содержащее основание, на котором смонтирована с возможностью установочного перемещения в вертикальной плоскости станина, на которой установлены приводные механизмы реверсивной подачи труб с датчиками измерения длин труб в процессе их перемещения и вращатели труб со шпинделями, каждый из которых оснащен двумя трехкулачковыми патронами с механизмом перемещения кулачков патронов с ключом, контактирующим с имеющими гнездами приводами перемещения кулачков в каждом патроне, вращатели соединены валом с реверсивным приводом синхронного вращения шпинделей, корпус одного из вращателей смонтирован на станине с возможностью установочного перемещения от индивидуального привода в плоскости, параллельной плоскости основания; головку аргонодуговой сварки с механизмами ее установочного перемещения относительно свариваемого стыка и с механизмами колебания горелки и подачи присадочной проволоки, при этом реверсивный привод синхронного вращения шпинделей снабжен датчиком положения, установленным на его валу, и соединен с валом вращателей посредством электромагнитной муфты с возможностью раздельного реверсивного вращения одного из шпинделей вращателя, один из патронов каждого шпинделя снабжен датчиком контроля положения гнезда привода кулачков патрона относительно оси ключа механизма перемещения кулачков патронов, управляющий элемент которого закреплен на патроне с возможностью регулирования положения его относительно гнезда привода патрона и датчика этого механизма, который закреплен на станине с возможностью установочного перемещения относительно оси вращения патрона, каждый привод механизма реверсивной продольной подачи изделий снабжен датчиком положения, закрепленным на валу привода и электрически связанным с управляющим устройством, механизм же контроля несоосности собираемых труб выполнен в виде подпружиненных штанг с регулируемой длиной, контактирующих посредством рычажной системы с наружной поверхностью свариваемых труб и датчиками измерения размера несоосности (см. патент РФ N 2039640, кл. B 23 K 31/02, 20.07.95). A device for implementing the method is known, which comprises a base on which it is mounted for installation movement in the vertical plane of the bed, on which drive mechanisms for reversing pipe feeding with sensors for measuring pipe lengths during their movement, and pipe rotators with spindles, each of which is equipped with two three-jaw mounted cartridges with a mechanism for moving the cams of cartridges with a key in contact with the cam drive actuators having sockets in each cartridge, rotators enes drive shaft with reversing synchronous rotation spindles, the housing of one of the spinners is mounted on the frame with the possibility of adjusting the individual drive movement in a plane parallel to the base plane; the argon-arc welding head with the mechanisms of its installation movement relative to the welded joint and with the mechanisms of the burner oscillation and filler wire feeding, while the synchronous spindle reverse drive is equipped with a position sensor mounted on its shaft and connected to the rotator shaft by means of an electromagnetic coupling with the possibility of separate reverse rotation one of the spindles of the rotator, one of the chucks of each spindle is equipped with a sensor for controlling the position of the cam jaw drive socket relative relative to the axis of the key of the mechanism for moving the cams of cartridges, the control element of which is mounted on the cartridge with the possibility of adjusting its position relative to the socket of the drive of the cartridge and the sensor of this mechanism, which is mounted on the frame with the possibility of installation movement relative to the axis of rotation of the cartridge, each drive of the mechanism for reversing longitudinal feeding of products is equipped with a sensor provisions mounted on the drive shaft and electrically connected to the control device, the misalignment control mechanism is assembled s pipe is designed as a spring-loaded rod with adjustable length, by contacting the lever system with the outer surface of welded pipes and sensors measuring the amount of misalignment (see. RF patent N 2039640, class B 23 K 31/02, 07.20.95).
Этим устройством обеспечивается подача труб во вращатели на заданное расстояние, введенное в память управляющего устройства (управляющей вычислительной машины), установка свариваемых торцов труб на заданном расстоянии от оси электрода сварочной головки, совместное или раздельное реверсивное вращение шпинделей вращателей с зажатыми в трехкулачковых патронах трубами, измерение по наружным поверхностям труб в зоне свариваемого стыка величины смещения свариваемых кромок и корректирование величины несоосности смещением одного из вращателей в плоскости измерения этой величины или вращением второго вращателя в направлении уменьшения величины несоосности до заданного допустимого предела, введенного в память управляющего устройства. This device ensures the supply of pipes to the rotators at a predetermined distance entered into the memory of the control device (control computer), the installation of welded pipe ends at a predetermined distance from the axis of the electrode of the welding head, joint or separate reverse rotation of the spindles of rotators with tubes clamped in three-jaw chucks, measurement along the outer surfaces of the pipes in the area of the welded joint, the displacement of the welded edges and the correction of the misalignment by the displacement of one of the rotations teley in the measuring plane of this size or the rotation of the second rotator in the direction of reducing the amount of misalignment to a predetermined tolerance limit entered into the memory of the control device.
Однако при выполнении операций зажима и разжима труб в патронах вращателей требуется дополнительная затрата времени, необходимого на установку патронов в исходное положение, т.е. когда патроны должны быть повернуты до совмещения оси гнезда привода кулачков патронов с осью торцового ключа привода перемещения кулачков для выполнения операций ввода ключа в гнездо патрона и перемещения его кулачков, что снижает производительность труда. However, when performing operations of clamping and expanding the tubes in the cartridges of the rotators, an additional expenditure of time is required for the installation of the cartridges in the initial position, i.e. when the cartridges must be rotated to align the axis of the cam cam drive socket with the axis of the mechanical key of the cam movement drive to perform key insertion operations into the cartridge socket and move its cams, which reduces labor productivity.
Головка аргонодуговой сварки не имеет механической связи с поверхностью свариваемых элементов, что влияет на величину междугового промежутка и отрицательно сказывается на стабильности технологического процесса сварки. The argon-arc welding head does not have a mechanical connection with the surface of the elements to be welded, which affects the size of the gap between the arcs and negatively affects the stability of the welding process.
Мундштук механизма подачи присадочной проволоки не имеет механизма регулировочного перемещения его поперек стыка свариваемых изделий одновременно с возможностью регулирования угла между осью электрода горелки и направлением подачи присадочной проволоки, а также положения мундштука относительно оси электрода горелки вдоль и поперек упомянутой оси, что сужает технологические возможности головки аргонодуговой сварки. The nozzle of the filler wire feed mechanism does not have a mechanism for adjusting its movement across the junction of the welded products simultaneously with the possibility of adjusting the angle between the axis of the torch electrode and the filing direction of the filler wire, as well as the position of the mouthpiece relative to the axis of the torch electrode along and across the axis, which narrows the technological capabilities of the argon-arc head welding.
Механизм колебания горелки по своим параметрам не увязан с импульсным включением сварочного тока, что снижает качество технологического процесса. The mechanism of oscillation of the torch in its parameters is not linked to the pulsed inclusion of the welding current, which reduces the quality of the process.
Задача изобретения - расширение технологических возможностей, повышение производительности и качества технологического процесса. Это достигается тем, что в способе сборки и сварки труб, при котором подают первую трубу через проходное отверстие первого вращателя во второй вращатель с одновременным измерением величины подачи, осуществляют реверс трубы на пониженной скорости на заданное расстояние до установки ее торца по оси электрода сварочной головки, зажимают первую трубу во втором вращателе, подают вторую трубу на заданное расстояние с измерением величины подачи, зажимают вторую трубу в первом вращателе, измеряют по наружным поверхностям труб в зоне свариваемого стыка величину смещения свариваемых кромок, определяют и регулируют максимальную величину смещения кромок поверхностей труб путем поворота одной из труб относительно другой и(или) перемещения одной из труб в плоскости измерения величины смещения кромок в направлении уменьшения этой величины до заданного значения, процесс сварки осуществляют с перекрытием зоны шва, выполненной в режиме прихватки на уменьшенном сварочном токе, в процессе сборки труб под сварку зажим и разжим труб выполняют при любом угловом положении кулачков патронов вращателей в плоскости их поворота, контролируют и формируют сигнал выполнения операций зажима и разжима труб в патронах вращателей и вводят в память управляющего устройства, а процесс сварки ведут с опорой сварочной головки на наружную поверхность свариваемых труб в зоне измерения величины несоосности их в свариваемом стыке, формируют и вводят в память управляющего устройства сигнал положения оси электрода сварочной горелки относительно оси стыка, жестко фиксируют горелку по оси стыка при наведении ванны и выполнении процесса сварки без применения колебания ее и расфиксируют горелку после выполнения операции наведения ванны и заварки корня шва в случае выполнения последующего заплавления разделки свариваемых кромок с применением колебания горелки относительно оси стыка, при этом величину амплитуды колебания электрода сварочной горелки выбирают в зависимости от геометрических размеров разделки кромок и толщины свариваемых элементов по следующей зависимости с округлением результата в миллиметрах до целого числа:
где a - амплитуда колебания острия электрода горелки, мм;
b - суммарная величина разделки свариваемых кромок, измеренная по наружным поверхностям труб, мм;
c - толщина кромок корня шва, мм;
s - толщина стенок свариваемых труб, мм;
k - коэффициент, установленный экспериментально и выбирается в пределах 1,5 - 1,6,
частоту колебания горелки выбирают кратной величине продолжительности импульса включения сварочного тока с совмещением во времени его с циклом или нескольких полных периодов колебания электрода горелки; при этом подачу присадочной проволоки ведут с задержкой времени после включения сварочного тока и прекращают подачу ее с опережением выключения сварочного тока.The objective of the invention is the expansion of technological capabilities, increasing productivity and quality of the process. This is achieved by the fact that in the method of assembly and welding of pipes, in which the first pipe is fed through the passageway of the first rotator to the second rotator while measuring the feed quantity, the pipe is reversed at a reduced speed by a predetermined distance before the installation of its end along the axis of the electrode of the welding head, clamp the first pipe in the second rotator, feed the second pipe at a predetermined distance with the measurement of the feed rate, clamp the second pipe in the first rotator, measure the outer surfaces of the pipes in the weld zone of the junction, the amount of displacement of the welded edges, determine and regulate the maximum amount of displacement of the edges of the surfaces of the pipes by rotating one of the pipes relative to the other and (or) moving one of the pipes in the plane of measurement of the amount of displacement of the edges in the direction of decreasing this value to a predetermined value, the welding process is carried out with by overlapping the weld zone, made in the tack mode at a reduced welding current, during the assembly of pipes for welding, clamping and unclamping of the pipes are performed for any angular position of the cams of the rotators in the plane of their rotation, they control and form a signal for clamping and expanding the pipes in the cartridges of the rotators and enter into the memory of the control device, and the welding process is carried out with the support of the welding head on the outer surface of the pipes to be welded in the zone of measuring their misalignment in the welded joint, form and enter into the memory of the control device a signal of the position of the axis of the electrode of the welding torch relative to the axis of the joint, the torch is rigidly fixed along the axis of the joint when pointing the bath and performing the welding process without using its oscillations, the torch will be unblocked after performing the bath pointing and welding of the weld root in case of subsequent melting of the cutting of the welded edges using the oscillation of the torch relative to the joint axis, while the amplitude of the oscillation of the welding torch electrode is selected depending on the geometric dimensions of the edges and the thickness of the elements to be welded according to the following dependence with the result rounded in millimeters to an integer:
where a is the amplitude of oscillation of the tip of the electrode of the burner, mm;
b - the total amount of cutting welded edges, measured on the outer surfaces of the pipes, mm;
c is the thickness of the edges of the seam root, mm;
s is the wall thickness of the pipes being welded, mm;
k is a coefficient established experimentally and is selected in the range of 1.5 - 1.6,
the oscillation frequency of the torch is selected as a multiple of the duration of the pulse for switching on the welding current with its combination in time with a cycle or several complete periods of oscillation of the torch electrode; while filler wire is delayed after turning on the welding current and stop feeding it ahead of the shutdown of the welding current.
В предлагаемом устройстве для осуществления способа каждый из трехкулачковых патронов выполнен в виде ступицы, жестко закрепленной фланцем на шпинделе вращателя труб, в направляющих пазах которой подвижно к оси вращения патрона установлены кулачки с закрепленными в них подшипниками качения, контактирующими наружными кольцами с наклонной поверхностью паза вставок муфты, на обойме которой нажимное кольцо смонтировано с помощью подшипников качения и соединено шарнирно с силовым цилиндром перемещения кулачков посредством двухплечих рычагов и тяг, соединенных с общей поворотной осью, закрепленной посредством подшипниковых опор на верхних полукорпусах вращателей труб, головка аргонодуговой сварки снабжена дополнительной опорой в виде лапы, контактирующей с наружной поверхностью одной из свариваемых труб и соединенной жестко со стойкой, закрепленной в направляющем корпусе регулируемо на разный диаметр свариваемых изделий с помощью резьбовой части стойки и гайки, закрепленной поворотно на упомянутом корпусе, мундштук механизма подачи присадочной проволоки закреплен в подпружиненной направляющей, в пазу которой установлена винтовая пара, гайка которой выполнена в виде оси, закрепленной поворотно в стойках кронштейна и соединенной резьбовой частью с гайкой перемещения упомянутого мундштука поперек стыка труб, а упомянутый кронштейн жестко закреплен на выдвижной рейке с винтовым упором регулирования угла наклона мундштука к оси электрода сварочной горелки, закрепленной совместно с упомянутой выдвижной рейкой на поворотной штанге, закрепленной посредством подшипникового корпуса на основании механизма колебания горелки, выполненного в виде планки, жестко закрепленной на упомянутой поворотной штанге и контактирующей с толкателями пневмоприводов регулируемого винтовыми упорами поворота ее, фиксируемого датчиками контроля положения горелки, установленными симметрично относительно оси свариваемого стыка, и с фиксатором, выполненным в виде приводной штанги с пазом, контактирующим с выступом упомянутой планки. In the proposed device for implementing the method, each of the three-jaw chucks is made in the form of a hub rigidly mounted by a flange on the spindle of the pipe rotator, in the guiding grooves of which cams are mounted movably to the axis of rotation of the chuck, rolling bearings fixed in them, contacting outer rings with an inclined surface of the groove of the coupling inserts , on the clip of which the pressure ring is mounted by means of rolling bearings and pivotally connected to the power cylinder of cam movement by means of two-arm p of chugs and rods connected to a common rotary axis, fixed by means of bearing bearings on the upper half-bodies of the pipe rotators, the argon-arc welding head is provided with an additional support in the form of a paw in contact with the outer surface of one of the pipes to be welded and connected rigidly to the rack fixed in the guide body different diameter of the items to be welded using the threaded part of the stand and nut, mounted rotatably on the casing, the nozzle of the filler wire feed mechanism is fixed n in a spring-loaded guide, in the groove of which a screw pair is installed, the nut of which is made in the form of an axis, rotatably mounted in the bracket posts and connected by a threaded part to the nut of movement of the said mouthpiece across the pipe joint, and said bracket is rigidly fixed to the slide rail with a screw stop for angle adjustment the inclination of the mouthpiece to the axis of the electrode of the welding torch, fixed together with the aforementioned slide rail on a rotary rod, fixed by means of a bearing housing on the base of the mech the anism of the oscillation of the burner, made in the form of a bar, rigidly fixed on the said rotary rod and in contact with the pushers of the pneumatic actuators, adjustable by its screw stops, fixed by sensors for controlling the position of the burner installed symmetrically relative to the axis of the welded joint, and with a latch made in the form of a drive rod with a groove in contact with the protrusion of said bar.
Выполнение операций зажима и разжима труб независимо от предварительного углового положения кулачков патронов вращателей в плоскости их поворота с контролем и формированием сигнала выполнения операций зажима и разжима труб в патронах вращателей с введением в память управляющего устройства отсутствует в известных устройствах и позволяет повысить производительность за счет сокращения времени на выполнение операций установки гнезда привода кулачков патронов по оси ключа и ввода его в гнездо привода кулачков. The operation of clamping and expanding the pipes, regardless of the preliminary angular position of the cams of the cartridges of rotators in the plane of their rotation with monitoring and generating a signal for the operations of clamping and expanding the pipes in the cartridges of rotators with the introduction of a control device into the memory, is absent in the known devices and can improve productivity by reducing time to perform installation operations of the cam cam socket on the key axis and input it into the cam drive socket.
Выполнение процесса сварки с опорой сварочной головки на наружную поверхность свариваемых труб в зоне измерения величины несоосности их в свариваемом стыке с формированием и введением в память управляющего сигнала положения оси электрода сварочной горелки относительно оси стыка, с жестким фиксированием горелки по оси стыка при наведении ванны и выполнении процесса сварки без применения колебания ее и с расфиксированием горелки после выполнения операции наведения ванны и заварки корня шва в случае выполнения последующего заплавления разделки свариваемых кромок с применением колебания горелки относительно оси стыка не известно и позволяет улучшить качество сварного соединения за счет повышения стабильности технологического процесса путем поддержания в более точных пределах междугового промежутка и повышения точности установки электрода горелки относительно свариваемых кромок стыка труб. The welding process with the support of the welding head on the outer surface of the pipes to be welded in the zone of measuring their misalignment in the welded joint with the formation and input into the control signal of the position of the axis of the electrode of the welding torch relative to the axis of the joint, with a rigid fixation of the torch along the axis of the joint when pointing the bath and performing the welding process without using its oscillation and with the release of the torch after the operation of pointing the bath and welding the root of the seam in the case of subsequent melting cutting edges being welded with the burner oscillation axis relative to the joint is not known and can improve weld quality by improving the process stability by maintaining a more accurate within interarc period and improve the accuracy of installation of the electrode with respect to the burner pipe joint welded edges.
Выбор величины амплитуды колебания электрода горелки в зависимости от геометрических размеров разделки кромок и толщины свариваемых элементов позволяет повысить качество сварного соединения за счет выбора оптимальной зоны плавления кромок соединяемых элементов и повысить производительность за счет сокращения времени на операциях выбора режима сварки при переходе на другие типоразмеры свариваемых изделий. The choice of the amplitude of the oscillation of the burner electrode, depending on the geometric dimensions of the cutting edges and the thickness of the welded elements, allows to improve the quality of the welded joint by choosing the optimal melting zone of the edges of the joined elements and to increase productivity by reducing the time during operations of choosing the welding mode when switching to other sizes of the welded products .
Выбор частоты колебания горелки кратной величине продолжительности импульса включения сварочного тока с совмещением его во времени с циклом одного или нескольких полных периодов колебания электрода горелки не известно и позволяет повысить качество технологического процесса за счет равномерного нагрева свариваемых кромок и стабильности технологического процесса. The choice of the oscillation frequency of the torch is a multiple of the duration of the welding current pulse with its combination in time with the cycle of one or several full periods of oscillation of the torch electrode is not known and can improve the quality of the process due to the uniform heating of the welded edges and the stability of the process.
Выполнение операции подачи присадочной проволоки с задержкой времени после включения сварочного тока и прекращение импульса подачи ее с опережением выключения сварочного тока не известно и позволяет повысить качество сварного соединения за счет стабильности плавления проволоки и равномерного заполнения ванны присадочным материалом. The operation of filler wire feeding with a time delay after turning on the welding current and stopping the pulse of feeding it ahead of turning off the welding current is not known and can improve the quality of the welded joint due to the stability of melting of the wire and uniform filling of the bath with filler material.
Выполнение каждого из трехкулачковых патронов в виде ступицы, жестко закрепленной на шпинделе вращателя, в направляющих пазах которой подвижно к оси вращения патрона установлены кулачки с закрепленными в них подшипниками качения, контактирующими наружными кольцами с наклонной поверхностью паза вставок муфты, на обойме которой нажимное кольцо смонтировано с помощью подшипников качения и соединено шарнирно с силовым цилиндром перемещения кулачков посредством двухплечих рычагов и тяг, соединенных с общей поворотной осью, закрепленной посредством подшипниковых опор на верхних полукорпусах вращателей труб, позволяет осуществить операцию сборки труб под сварку по предлагаемому способу. The execution of each of the three-jaw chucks in the form of a hub, rigidly mounted on the spindle of the rotator, in the guide grooves of which are movable to the axis of rotation of the chuck, cams are mounted with rolling bearings fixed in them, the outer rings contacting the inclined surface of the groove of the coupling inserts, on the cage of which the pressure ring is mounted with using rolling bearings and pivotally connected to the power cylinder for cam movement by means of two-arm levers and rods connected to a common rotary axis, fixed by means of bearing bearings on the upper half-shells of the pipe rotators, it allows the operation of assembling pipes for welding by the proposed method.
Головка аргонодуговой сварки снабжена дополнительной опорой в виде лапы, контактирующей с наружной поверхностью одной из свариваемых труб и соединенной жестко со стойкой, закрепленной в направляющем корпусе регулируемо на разные диаметры свариваемых изделий, позволяет осуществить ведение процесса сварки по предлагаемому способу. The argon-arc welding head is equipped with an additional support in the form of a paw in contact with the outer surface of one of the pipes to be welded and rigidly connected to a stand fixed in the guide body and adjustable to different diameters of the items to be welded, allowing the welding process to be carried out by the proposed method.
Крепление мундштука механизма подачи присадочной проволоки с возможностью оперативного регулирования положения оси подачи проволоки относительно оси стыка и электрода горелки аргонодуговой сварки позволяет повысить качество технологического процесса за счет выбора оптимального направления оси подачи присадочной проволоки относительно оси электрода сварочной горелки и возможности корректирования положения оси подачи проволоки в технологическом процессе сварки. Fixing the nozzle of the filler wire feed mechanism with the possibility of operatively adjusting the position of the wire feed axis relative to the axis of the joint and the argon arc welding torch improves the quality of the process by choosing the optimal direction of the filler wire axis relative to the axis of the welding torch electrode and the ability to adjust the position of the wire feed axis in the process welding process.
Выполнение механизма колебания горелки в виде планки, жестко закрепленной на поворотной штанге крепления горелки с мундштуком подачи присадочной проволоки, контактирующей с толкателями пневмоприводов регулируемого винтовыми упорами поворота ее, фиксируемого датчиками положения горелки, установленными симметрично относительно оси свариваемого стыка, и с фиксатором, выполненным в виде приводной штанги с пазом, контактирующим с выступом упомянутой планки, позволяет осуществить ведение процесса сварки по предлагаемому способу. The execution of the oscillation mechanism of the burner in the form of a strap, rigidly mounted on the rotary rod of the burner mount with the nozzle of the filler wire in contact with the pushers of the pneumatic actuators adjustable screw stops turning it, fixed by the position sensors of the burner installed symmetrically relative to the axis of the welded joint, and with a latch made in the form of the drive rod with a groove in contact with the protrusion of the said strap, allows you to conduct the welding process according to the proposed method.
На фиг. 1 приведена схема технологического процесса сварки труб по предлагаемому способу. In FIG. 1 shows a flow diagram of a pipe welding process by the proposed method.
На фиг. 2 - переменные величины геометрических размеров разделки кромок для выбора амплитуды колебания горелки. In FIG. 2 - variables of the geometric dimensions of the cutting edges to select the amplitude of the oscillation of the burner.
На фиг.3 приведен график примеров (вариант B1, B2, B3, B4) процесса сварки с импульсным включением сварочного тока, совмещенного во времени с периодами колебания сварочной горелки. Figure 3 shows a graph of examples (option B1, B2, B3, B4) of the welding process with a pulsed inclusion of the welding current, combined in time with the oscillation periods of the welding torch.
На фиг.4 - устройство для осуществления предлагаемого способа. Figure 4 - device for implementing the proposed method.
На фиг.5 - вид по стрелке A на фиг.1 (трехкулачковый патрон с механизмом перемещения кулачков). In Fig.5 is a view along arrow A in Fig.1 (three-jaw chuck with cam movement mechanism).
На фиг. 6 - разрез Б-Б на фиг.5 (трехкулачковый патрон с механизмом перемещения кулачков). In FIG. 6 is a section BB in FIG. 5 (three-jaw chuck with cam movement mechanism).
На фиг.7 - разрез В-В на фиг.1 (головка аргонодуговой сварки). In Fig.7 - section bb in Fig.1 (head argon arc welding).
На фиг.8 - разрез Г-Г на фиг.7 (механизм колебания горелки). On Fig - section GG in Fig.7 (oscillation mechanism of the burner).
На фиг.9 - разрез Д-Д на фиг.7. In Fig.9 - section DD in Fig.7.
На фиг.10 - вид 1 на фиг.8. Figure 10 is a view 1 in figure 8.
Предварительно в память управляющего устройства (не показано) технологическим процессом вводят постоянные величины, выраженные количеством электрических импульсов датчиков измерения длины, датчиков положения приводов, скорости сварки, количества проходов для заданной толщины стенки свариваемых труб, численно равное углу поворота шпинделей. Preliminarily, constant values are introduced into the memory of the control device (not shown) by the technological process, expressed by the number of electrical impulses of the length measurement sensors, position sensors of the drives, welding speed, number of passes for a given wall thickness of the pipes to be welded, numerically equal to the angle of rotation of the spindles.
При сборке труб под сварку первую трубу 1 (фиг.1) подают механизмом 2 продольной подачи и после обнаружения первого торца этой трубы датчиком 3 измеряют датчиком 4 величину подачи, при достижении которого формируют сигнал включения механизма 5 с датчиком 6 и выключения механизма 2 и продолжают подачу до обнаружения второго торца первой трубы датчиком 7, останавливают механизм 5. Затем включают механизм 5 с датчиком положения 8 (например, модели ВЕ-178) на реверс трубы 1 на замедленной скорости на заданное расстояние, формируют сигнал останова второго торца трубы по оси 9 электрода сварочной головки 10 и зажима первой трубы во вращателе 11 трехкулачковыми патронами 12 с зажимными устройствами 13, датчиком 8 положения. When assembling the pipes for welding, the first pipe 1 (Fig. 1) is fed by the longitudinal feeding mechanism 2 and after detecting the first end of this pipe by the sensor 3, the flow rate is measured by the sensor 4, upon reaching which a signal is generated to turn on the mechanism 5 with the sensor 6 and turn off the mechanism 2 and continue until the second end of the first pipe is detected by the sensor 7, the mechanism 5 is stopped. Then, the mechanism 5 with the position sensor 8 (for example, the BE-178 model) is turned on to reverse the pipe 1 at a slowed speed by a predetermined distance, a second stop signal is generated the end of the pipe along the axis 9 of the electrode of the welding head 10 and clamping the first pipe in the rotator 11 with three-jaw chucks 12 with clamping devices 13, a position sensor 8.
Подачу второй трубы 14 ведут с измерением величины подачи датчиком 4 после обнаружения следующим датчиком 3 первого торца ее и формируют сигнал на снижение скорости подачи, включают механизм 2 на замедленную скорость и ведут счет импульсов датчиком 15, формируют сигнал останова механизма 2, установки первого торца второй трубы по оси 9 электрода сварочной горелки 10 и производят зажим второй трубы во вращателе 16 трехкулачковыми патронами 17 с зажимными устройствами 13. Контролируют датчиками 18 операцию зажима и разжима труб в патронах 12 и 17 и вводят в память управляющего устройства выполнение этих операций. The supply of the second pipe 14 is carried out with the measurement of the feed quantity by the sensor 4 after the next sensor 3 detects its first end and generates a signal to reduce the feed rate, turn on the mechanism 2 to the slowed speed and count the pulses by the sensor 15, generate a stop signal for the mechanism 2, install the first end of the second the pipes along the axis 9 of the welding torch electrode 10 and clamp the second pipe in the rotator 16 with three-
Измеряют по наружным поверхностям труб величину смещения свариваемых кромок вводом в контакт с поверхностью труб датчиков 19 и 20 и вращением шпинделей 21 и 22 с зажатыми трубами и регулируют максимальную величину смещения кромок до минимальной величины путем поворота трубы 1 относительно неподвижной трубы 14 или перемещением трубы 14 относительно трубы 1 в плоскости измерения величины несовпадения свариваемых кромок. Процесс сварки ведут с опорой посредством лапы 23 сварочной горелки 10 на наружную поверхность свариваемой трубы 1 в зоне измерения величины несоосности трубы в свариваемом стыке, формируют и вводят в память управляющего устройства сигнал положения оси 9 электрода сварочной горелки 10 относительно оси стыка, жестко фиксируют горелку 10 по оси стыка путем ввода выступа планки 24 в контакт с пазом штанги 25 при наведении ванны и выполнении процесса сварки без применения операции колебания горелки и расфиксируют горелку 10 после выполнения операций наведения ванны и заварки корня шва в случае выполнения последующего заплавления разделки свариваемых кромок с применением колебания горелки 10 относительно оси стыка. On the outer surfaces of the pipes, the displacement of the welded edges is measured by bringing the sensors 19 and 20 into contact with the surface of the pipes and the rotation of the spindles 21 and 22 with the tubes clamped and the maximum displacement of the edges is adjusted to a minimum by turning the pipe 1 relative to the fixed pipe 14 or moving the pipe 14 relative pipe 1 in the plane of measurement of the magnitude of the mismatch of the welded edges. The welding process is carried out supported by the legs 23 of the welding torch 10 on the outer surface of the welded pipe 1 in the zone of measuring the misalignment of the pipe in the welded joint, the position signal of the axis 9 of the electrode of the welding torch 10 relative to the joint axis is formed and entered into the memory of the control device, the torch 10 is fixed tightly along the axis of the joint by introducing the protrusion of the strap 24 into contact with the groove of the rod 25 when pointing the bath and performing the welding process without using the operation of the oscillation of the burner and release the burner 10 after performing the operation guiding the bath and welding the root of the seam in the case of subsequent melting of the cutting of the welded edges using the oscillation of the burner 10 relative to the axis of the joint.
Величину амплитуды колебания электрода сварочной горелки 10 выбирают в зависимости от геометрических размеров разделки кромок и толщины свариваемых элементов по следующей зависимости (фиг.2). The magnitude of the amplitude of the oscillation of the electrode of the welding torch 10 is selected depending on the geometric dimensions of the cutting edges and the thickness of the welded elements according to the following dependence (figure 2).
где a - амплитуда колебания электрода горелки, мм;
b - суммарная величина разделки свариваемых кромок стыка, измеренная по наружным поверхностям труб, мм;
c - толщина кромок корня шва сварного соединения, мм;
k - коэффициент, установленный экспериментально и выбирается в пределах 1,5 ... 1,6;
s - толщина стенок свариваемых труб, мм;
например, при s = 5 мм, c = 2, то при разделке кромок под углом 30o, b = 3,5 мм, тогда a = 4 мм.
where a is the amplitude of the oscillation of the burner electrode, mm;
b - the total amount of cutting the welded edges of the joint, measured on the outer surfaces of the pipes, mm;
c is the thickness of the edges of the weld root, mm;
k is the coefficient established experimentally and is selected within the range of 1.5 ... 1.6;
s is the wall thickness of the pipes being welded, mm;
for example, when s = 5 mm, c = 2, then when cutting the edges at an angle of 30 o , b = 3.5 mm, then a = 4 mm.
Частоту колебания горелки выбирают кратной величине продолжительности импульса включения сварочного тока с совмещением во времени его с циклом одного или нескольких полных периодов колебания электрода горелки (фиг.3). По варианту B1 за один импульс включения сварочного тока горелка совершает два полных периода колебания электрода. По варианту B2 за один импульс включения сварочного тока горелка совершает один полный период колебания электрода. По варианту B3 за один импульс включения сварочного тока горелка совершает три полных периода колебания электрода. The oscillation frequency of the torch is selected as a multiple of the duration of the pulse to turn on the welding current with its combination in time with the cycle of one or more complete periods of oscillation of the torch electrode (Fig. 3). According to option B1, for one pulse of switching on the welding current, the torch makes two full periods of oscillation of the electrode. According to option B2, for one pulse switching on the welding current, the torch makes one full period of electrode oscillation. According to option B3, for one pulse of switching on the welding current, the torch performs three full periods of oscillation of the electrode.
По варианту B4 за один импульс включения сварочного тока грелка совершает один период колебания электрода, но с задержкой электрода на наружных кромках разделки стыка. According to option B4, for one pulse of switching on the welding current, the heater makes one period of oscillation of the electrode, but with a delay of the electrode at the outer edges of the groove of the joint.
Колебание горелки 10 ведут периодическим включением пневмоприводов 26 и 27 по заданной программе с регулируемой скоростью перемещения толкателей 28 и 29 с помощью распределителей 30 и дросселей 31. Подачу присадочной проволоки ведут с задержкой времени после включения сварочного тока и прекращают подачу ее с опережением выключения сварочного тока. Трубы после сварки первого стыка и разжима кулачков патронов вращателей 11 и 16 перемещают механизмом 5 до фиксирования торца труб датчиком 7, формируют сигнал останова, а затем реверсируют с измерением длины подачи датчиком 6 и датчиком 8 до установки торца сваренных труб по оси сварки и зажимают трубы в патронах 12. Затем подают следующую трубу описанным способом и повторяют операции сборки и сварки. Oscillations of the torch 10 are carried out by periodically turning on the pneumatic actuators 26 and 27 according to a predetermined program with an adjustable speed of the pushers 28 and 29 using the distributors 30 and chokes 31. The filler wire is delayed after the welding current is turned on and it is shut off before the welding current is turned off. After welding the first joint and expanding the cams of the cartridges of the rotators 11 and 16, move the mechanism 5 until the end of the pipes is fixed by the sensor 7, generate a stop signal, and then reverse with measuring the feed length by the sensor 6 and sensor 8 until the end of the welded pipes is installed along the welding axis and clamp the pipes in cartridges 12. Then the next pipe is fed in the described manner and the assembly and welding operations are repeated.
Устройство для осуществления способа содержит основание 32, на котором смонтирована подвижно в вертикальной плоскости станина 33 с установленными на ней (на входе и выходе) механизмами 34 и 35 реверсивной подачи труб 36 и 37 с датчиками 38 и 39 измерения длины подачи труб в процессе их размещения и с датчиками 40, 41 положения, установленными на валу двигателей 42, 43 (фиг.4). На станине 33 закреплены вращатели 44, 45 со шпинделями 46, 47, каждый из которых оснащен двумя трехкулачковыми патронами 48 с механизмами 49 перемещения кулачков 50 (фиг. 4, 5, 6) и с приводом 51 совместного или раздельного посредством электромагнитной муфты 52 для одного из шпинделей 46, 47 вращения. Между вращателями 44 и 45 установлена головка 53 для аргонодуговой сварки с механизмом 54 ее установочного перемещения в направлении к свариваемому стыку, механизмом 55 перемещения головки поперек стыка, механизмом 56 регулирования угла наклона головки в плоскости стыка. Головка 53 закреплена на кронштейнах 57, 58 с возможностью регулирования ее по высоте с помощью пазов 59. Механизм 60 подачи присадочной проволоки закреплен с помощью кронштейна 61 на станине 33 и соединен гибким шлангом 62 с направляющим мундштуком 63, установленным в подпружиненной направляющей 64, в пазу 65 которой (фиг. 7, 8, 9) закреплена винтовая пара 66, 67, гайка 67 которой выполнена в виде оси, закрепленной поворотно в стойках кронштейна 68 и соединенной резьбовой частью с гайкой 69 перемещения мундштука 63 поперек стыка труб. Кронштейн 68 с винтовым упором 70 регулирования угла наклона мундштука 63 к оси электрода 71 сварочной горелки 72 жестко закреплен на выдвижной рейке 73 с приводом 74 ее перемещения. Сварочная горелка 72 совместно с выдвижной рейкой 73 закреплена на поворотной штанге 75, смонтированной в подшипниковом корпусе 76, закрепленном на основании 77 механизма 78 колебания электрода 71 сварочной горелки 72. Механизм 78 колебания сварочной горелки 72 выполнен в виде планки 79, жестко закрепленной на поворотной штанге 75 и контактирующей с штоками 80, 81 пневмоприводов 82, 83 ее поворота и с фиксатором 84, соединенным с приводом 85 его перемещения. Угол поворота планки 79 регулируется упорами 86, 87 и электрически фиксируется датчиками 88 и 89 контроля положения горелки 72, установленными симметрично относительно оси свариваемого стыка. The device for implementing the method includes a base 32 on which the
Головка 53 аргонодуговой сварки снабжена дополнительной опорой в виде лапы 90, контактирующей с наружной поверхностью одной из свариваемых труб и соединенной жестко со стойкой 91, закрепленной в направляющем корпусе 92 регулируемо на разный диаметр свариваемых изделий с помощью резьбовой стойки 91 и гайки 93, закрепленной поворотно на упомянутом корпусе накидной гайкой 94. Направляющий корпус 92 закреплен неподвижно на основании 77 с помощью лапы 95. По оси свариваемого стыка установлен механизм 96 контроля несоосности собираемых под сварку труб 36, 37. The argon
Вращатель 44 соединен с приводом 97 перемещения его в направлении к продольной оси свариваемых изделий. The
Каждый из трехкулачковых патронов 48 выполнен в виде ступицы 98 (фиг. 5, 6), жестко закрепленной фланцем на шпинделе 46 или 47 вращателя 44 или 45, в направляющих пазах 99 которой подвижно к оси вращения патрона установлены кулачки 50 с закрепленными в них с помощью осей 100 подшипниками качения 101, контактирующими наружными кольцами с наклонной поверхностью паза 102 вставок 103 муфты 104, на обойме 105 которой нажимное кольцо 106 смонтировано с помощью подшипников 107 и 108 и соединено шарнирно с силовым цилиндром 109 перемещения кулачков 50 посредством двухплечих рычагов 110, тяг 111 и водил 112, соединенных с общей поворотной осью 113, закрепленной посредством подшипниковых опор 114 на верхних полукорпусах 115 вращателей 44, 45. Each of the three-
Зажим и разжим труб 36, 37 кулачками 50 в патронах 48 контролируется датчиками 116, 117, 118 и 119 (фиг. 4). Для контроля прохождения торцов труб устройство снабжено датчиками 120 и 121, закрепленными в зоне свариваемого стыка на подвижной станине 33. Трубы подаются с выходного рольганга 122 и перемещаются по мере сварки стыков на выходной рольганг 123. The clamping and expansion of the
Сборка и сварка труб с помощью предлагаемого устройства осуществляется по предлагаемому способу следующим образом. The assembly and welding of pipes using the proposed device is carried out by the proposed method as follows.
При сборке труб под сварку первую трубу 36 с рольганга 122 (фиг. 4) подают механизмом 34 и после обнаружения первого торца этой трубы датчиком 120, измеряют датчиком 38 величину подачи, которую сравнивают с величиной, введенной в память управляющего устройства, при достижении которой формируют сигнал включения механизма 35 и выключения механизма 34, и продолжают подачу до обнаружения второго торца первой трубы 36 датчиком 121, останавливают механизм 35. Затем включают механизм 35 с датчиком 41 двигателя 43 на реверс трубы на замедленной скорости и подают на заданное расстояние, заложенное в памяти управляющего устройства, формируют датчиком 41 сигнал останова второго торца трубы 36 по оси электрода 71 сварочной горелки 72 и зажимают первую трубу во вращателе 45 трехкулачковыми патронами 48 с механизмами 49 перемещения кулачков 50 (фиг. 5, 6). Подачу второй трубы 37 ведут с измерением величины подачи датчиком 38 и, после обнаружения следящим датчиком 120 первого торца ее, формируют сигнал датчиком 120 на снижение скорости подачи, включают механизм 34 на замедленную скорость и ведут счет импульсов датчиком 40 положения, который после подачи трубы на величину, заложенную в память управляющего устройства, формирует сигнал останова механизма 34 установки первого торца второй трубы по оси электрода 71 сварочной горелки 72 и производят зажим второй трубы во вращетеле 44. Вводят в контакт с поверхностью трубы механизм 96 контроля несоосности собираемых под сварку труб и после выполнения операции устранения несоосности труб путем поворота трубы 36 относительно неподвижной трубы 37 с отключением муфты 52 или путем перемещения вращателя 44 приводом 97 в направлении уменьшения величины смещения кромок в стыке труб до заданной величины, заложенной в память управляющего устройства, возвращают механизм 96 в исходное положение. When assembling the pipes for welding, the
Перед сваркой изделий заданного диаметра труб поворотом гайки 93 относительно резьбовой части стойки 91 перемещают стойку 91 относительно корпуса 92 до ввода лапы 90 в контакт с поверхностью трубы 36. На заданный диаметр свариваемых труб регулируют положение направляющего мундштука 63 подачи присадочной проволоки путем перемещения его совместно с направляющей 64 посредством винтовой пары 66, 67 в направлении к свариваемому изделию или путем перемещения его поперек свариваемого стыка поворотом гайки 69 и регулируют угол наклона оси подачи присадочной проволоки к оси электрода 71 сварочной горелки 72 винтовым упором 70 и положение оси подачи присадочной проволоки относительно острия электрода 71 сварочной горелки 72 перемещением выдвижной рейки 73 приводом 74 ее перемещения. Before welding products of a given pipe diameter by turning the
Регулированием упоров 86, 87 планки 79 механизма 78 колебания электрода 71 сварочной горелки 72 устанавливается расчетная величина амплитуды колебания электрода 71 в зависимости от толщины стенки свариваемых труб 36, 37. By adjusting the
При сварке стыков труб с разделкой кромок первый проход сварки ведут без применения колебания электрода 71 горелки 72 при зафиксированном положении планки 79 со штангой 75 фиксатором 84. После выполнения первого прохода сварки планку 79 расфиксируют отводом фиксатора 84 приводом 85 и включением приводов 82, 83 со штоком 80, 81, контактирующими с планкой 79, ведут следующий проход сварки стыка с применением колебания горелки 72 по заданной программе. После сварки стыка включением силовых цилиндров 109 поворачивают оси 113 в опорах 114 с водилами 112 и перемещают посредством тяг 111, рычагов 110, нажимных колец 106, обойм 105, муфт 104 и вставок 103 с пазами 102 кулачки 50 на разжим труб в патронах 48. Трубы после сварки первого стыка и разжима кулачков патронов вращаталей 44, 45 перемещают механизмом 35 до фиксирования торца трубы датчиком 121, формируют сигнал останова и реверсируют с измерением длины подачи датчиком 41, устанавливают торец трубы по оси электрода 71 сварочной горелки 72, зажимают трубу в патронах 48 и подают вторую трубу описанным способом. When welding pipe joints with grooves, the first welding pass is carried out without the oscillation of the
После сварки всех стыков плеть передают по рольгангу 123 на другие технологические операции. After welding all the joints, the lash is transferred along the rolling table 123 to other technological operations.
Claims (2)
где а - амплитуда колебаний электрода горелки, мм;
b - суммарная величина разделки свариваемых кромок стыка, измеренная по наружным поверхностям труб, мм;
c - толщина кромок в районе корня шва, мм;
s - толщина стенок свариваемых труб, мм;
k - коэффициент, установленный экспериментально, выбирается в пределах 1,5 - 1,6,
частоту колебаний горелки выбирают кратной величине продолжительности импульса включения сварочного тока с совмещением во времени его с циклом одного или нескольких полных периодов колебаний электрода горелки, а подачу присадочной проволоки ведут с задержкой времени после включения сварочного тока и прекращают подачу ее с опережением выключения сварочного тока.1. A method of assembly and welding of pipes, in which the first pipe is fed through the passage of the first rotator into the second rotator while measuring the feed quantity, the pipe is reversed at a reduced speed by a predetermined distance before installing its end to the axis of the welding head electrode, clamp the first pipe into the second rotator, the second pipe is fed at a predetermined distance with the measurement of the feed rate, the second pipe is clamped in the first rotator, the displacement value is measured on the outer surfaces of the pipes in the area of the welded joint I of the edges to be welded, determine and regulate the maximum amount of displacement of the edges of the pipes by rotating one of the pipes relative to the other and / or moving one of the pipes in the plane of measurement of the amount of displacement of the edges in the direction of decreasing this value to a predetermined value, the welding process is carried out with overlapping in the tack mode reduced welding current and after welding, the pipes are expanded and moved to a predetermined distance, characterized in that the process of clamping and expanding the pipes by the rotators is performed regardless of the angles position of the cams of the cartridges of the rotators in the plane of their rotation, they control and form a signal for the operation of clamping and expanding the pipes in the cartridges of the rotators and enter into the memory of the control device, and during the welding process, the welding head is placed on the outer surface of the pipes being welded in the zone of measuring their misalignment in the welded at the junction, the position signal of the axis of the electrode of the welding torch relative to the axis of the joint is formed and introduced into the memory of the control device and the torch is fixed rigidly along the axis of the joint when the bath is hovering in this case, welding is performed either without oscillations of the electrode with rigid fixation of the torch along the axis of the joint or with oscillations of the electrode relative to the axis of the weld when the cutting of the welded edges is fused with a torch and welding the root of the weld when it is rigidly fixed, while the amplitude of the oscillation of the electrode of the welding torch is selected depending on the geometric dimensions of the cutting edges and the thickness of the pipes to be welded according to the following dependence with rounding the result to the nearest
where a is the amplitude of the oscillations of the burner electrode, mm;
b - the total amount of cutting the welded edges of the joint, measured on the outer surfaces of the pipes, mm;
c is the thickness of the edges in the area of the root of the seam, mm;
s is the wall thickness of the pipes being welded, mm;
k - coefficient established experimentally, is selected in the range of 1.5 - 1.6,
the oscillation frequency of the torch is selected as a multiple of the duration of the welding current on-pulse with its matching in time with the cycle of one or several full periods of oscillation of the torch electrode, and the filler wire is delayed after the welding current is turned on and it is cut off ahead of the switching off of the welding current.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98106078A RU2129940C1 (en) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | Method of assembly and welding of pipes and device for its embodiment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98106078A RU2129940C1 (en) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | Method of assembly and welding of pipes and device for its embodiment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2129940C1 true RU2129940C1 (en) | 1999-05-10 |
Family
ID=20204212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98106078A RU2129940C1 (en) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | Method of assembly and welding of pipes and device for its embodiment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2129940C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2008100339B4 (en) * | 2008-04-14 | 2008-07-17 | Intercon Engineering Pty Ltd | Assembly and welding jig |
| RU2593040C2 (en) * | 2011-01-11 | 2016-07-27 | Серимакс | Method for mutual positioning of pipes |
| RU187748U1 (en) * | 2018-08-03 | 2019-03-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Торговый дом 100 печей.ру" | Chimney making device |
| CN116944788A (en) * | 2023-09-21 | 2023-10-27 | 今创集团股份有限公司 | Multi-angle splice welding tool for special-shaped clamping arm and application method thereof |
| CN117900709A (en) * | 2024-03-15 | 2024-04-19 | 四平市中保换热设备有限公司 | Spiral plate heat exchanger welding device and technology |
-
1998
- 1998-04-03 RU RU98106078A patent/RU2129940C1/en active
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2008100339B4 (en) * | 2008-04-14 | 2008-07-17 | Intercon Engineering Pty Ltd | Assembly and welding jig |
| RU2593040C2 (en) * | 2011-01-11 | 2016-07-27 | Серимакс | Method for mutual positioning of pipes |
| RU187748U1 (en) * | 2018-08-03 | 2019-03-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Торговый дом 100 печей.ру" | Chimney making device |
| CN116944788A (en) * | 2023-09-21 | 2023-10-27 | 今创集团股份有限公司 | Multi-angle splice welding tool for special-shaped clamping arm and application method thereof |
| CN116944788B (en) * | 2023-09-21 | 2023-11-28 | 今创集团股份有限公司 | Multi-angle splice welding tool for special-shaped clamping arm and application method thereof |
| CN117900709A (en) * | 2024-03-15 | 2024-04-19 | 四平市中保换热设备有限公司 | Spiral plate heat exchanger welding device and technology |
| CN117900709B (en) * | 2024-03-15 | 2024-05-14 | 四平市中保换热设备有限公司 | Spiral plate heat exchanger welding device and technology |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3084246A (en) | Process and apparatus for welding | |
| US7748593B2 (en) | Friction stir welding apparatus and method of operating same | |
| US7434718B2 (en) | Device for cutting or welding tubular workpieces or the like | |
| CN108176918B (en) | Chain welder for resistance butt welding of chain links | |
| US10583520B2 (en) | Device and method for homogeneously welding two-dimensionally bent structures by friction stir welding | |
| CN112264737A (en) | Automatic welding device for end flange of pipe fitting | |
| US4851639A (en) | Apparatus for automatically welding cylindrical vessel | |
| KR100739109B1 (en) | Automatic tig-welding device of pipes | |
| EP2999569A1 (en) | Laser controlled internal welding machine for pipelines | |
| RU2750878C1 (en) | Frame welding machine for rebar body manufacturing | |
| KR100806537B1 (en) | Automatic tig-welding device of pipes | |
| GB1564180A (en) | Machines for welding abutting pipe pieces | |
| US6629632B1 (en) | Apparatus and method for manufacturing hollow shafts | |
| CN215091259U (en) | All-position double-wire-feeding automatic hot wire TIG welding machine | |
| RU2129940C1 (en) | Method of assembly and welding of pipes and device for its embodiment | |
| JP6138213B2 (en) | Welding apparatus for work to be welded having a large number of welding points and method of using the same | |
| US10702941B2 (en) | System, method and apparatus for welding tubes | |
| US20030201302A1 (en) | Automated header brazing machine | |
| GB1564876A (en) | Machines for welding | |
| US6727465B1 (en) | Apparatus for overlay welding of a tube exterior | |
| RU2039640C1 (en) | Method of pipe assembly and welding and device for its realization | |
| US20040094514A1 (en) | Automatic orbital welding machine, and a welding process for pipes of a bundle of a heat exchanger | |
| US3783232A (en) | Apparatus for the manufacture of hollow rod elements | |
| US11224911B2 (en) | Barrel tank seam welder system | |
| JPH08511202A (en) | Device for forming a metal strip into a tube with stop-restart displacement mechanism |