RU2621539C1 - Method for argon-arc welding of tubular detail annular joints - Google Patents
Method for argon-arc welding of tubular detail annular joints Download PDFInfo
- Publication number
- RU2621539C1 RU2621539C1 RU2015154061A RU2015154061A RU2621539C1 RU 2621539 C1 RU2621539 C1 RU 2621539C1 RU 2015154061 A RU2015154061 A RU 2015154061A RU 2015154061 A RU2015154061 A RU 2015154061A RU 2621539 C1 RU2621539 C1 RU 2621539C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tubular
- centralizer
- package
- tubular parts
- argon
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
- B23K9/167—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a non-consumable electrode
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
- B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
- B23K37/053—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work aligning cylindrical work; Clamping devices therefor
Abstract
Description
Изобретение относится к технологиям аргонодуговой сварки и может быть использовано для автоматической сварки кольцевых стыков трубчатых деталей малого диаметра, например пакетов форсунок, панелей теплообменников, блоков гидросистем, используемых в различных областях машиностроения, автомобильной промышленности, при изготовлении изделий ракетно-космической техники.The invention relates to technologies for argon arc welding and can be used for automatic welding of ring joints of tubular parts of small diameter, for example, nozzle packages, heat exchanger panels, hydraulic units used in various fields of mechanical engineering, the automotive industry, and in the manufacture of rocket and space technology products.
Известен способ сварки неповоротных стыков труб, в котором при аргонодуговой сварке пакета из трубчатых деталей, требуемое усилие шва получают многократным прогревом стыка между деталями, что формирует напряжение сжатия и пластическую деформацию в нагретом металле за счет «подпора» со стороны холодных участков труб (см. журнал «Сварочное производство» №10, 1983 г., с. 27-29).A known method of welding fixed pipe joints, in which when argon-arc welding a package of tubular parts, the required weld force is obtained by repeatedly heating the joint between the parts, which generates compression stress and plastic deformation in the heated metal due to "backwater" from the cold pipe sections (see Welding Production Magazine No. 10, 1983, pp. 27-29).
Известный способ характеризуется простотой в подготовке кромок стыка и удобен при сварке труб малого диаметра в труднодоступных местах. Однако его использование не обеспечивает поддержания требуемого уровня сжимающих напряжений в металле шва из-за неоднородности свойств материала трубчатых деталей по их контуру, что повышает вероятность возникновения растягивающих напряжений в металле шва и, соответственно, снижение прочности шва в готовом изделии.The known method is characterized by simplicity in the preparation of the edges of the joint and is convenient when welding pipes of small diameter in hard to reach places. However, its use does not ensure the maintenance of the required level of compressive stresses in the weld metal due to the heterogeneity of the material properties of the tubular parts along their contour, which increases the likelihood of tensile stresses in the weld metal and, accordingly, a decrease in the strength of the weld in the finished product.
Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является способ автоматической аргонодуговой сварки кольцевых стыков труб малого диаметра, при котором производят формирование кольцевого стыка в пакете из трубчатых деталей, разбивку стыка на сектора и последующую сварку в автоматическом режиме, переменном по секторам кольцевого паза, что позволяет осуществлять программирование параметров сварочного режима по периметру стыка из-за подогрева места сварки теплом, распространяющимся за источником нагрева (см. АС СССР №1683924, МПК В23K 9/10; публ. 1991 г.).The closest analogue of the claimed invention is a method for automatic argon-arc welding of ring joints of small diameter pipes, in which the formation of the ring joint in a package of tubular parts, the breakdown of the joint into sectors and subsequent welding in automatic mode, variable across the sectors of the annular groove, which allows programming parameters welding mode along the perimeter of the butt due to the heating of the welding site with heat propagating behind the heat source (see USSR AS No. 1683924, IPC
Данный способ, по сравнению с приведенным выше, позволяет повысить качество сварного соединения путем оптимизации режима сварки за счет определения влияния неконтролируемых возмущений на качество формирования шва по минимальной и максимальной величинам энергии, затрачиваемой на сварку с заданной величиной провара на первом участке стыка. Однако данный способ не обеспечивает необходимого уровня соосности соединяемых деталей, обеспечивающего регламентированную геометрию кольцевого стыка между ними, а также не позволяет формировать необходимые для требуемой прочности шва поля сжимающих напряжений в материалах кромок соединяемых трубчатых деталей.This method, in comparison with the above, allows to improve the quality of the welded joint by optimizing the welding mode by determining the influence of uncontrolled disturbances on the quality of the weld formation according to the minimum and maximum values of energy spent on welding with a given amount of penetration in the first section of the joint. However, this method does not provide the necessary level of alignment of the connected parts, providing a regulated geometry of the annular joint between them, and also does not allow the formation of compressive stress fields necessary for the required strength of the seam in the edge materials of the joined tubular parts.
Техническим результатом настоящего изобретения является повышение качества сварного соединения кольцевых стыков трубчатых деталей за счет формирования кольцевого стыка постоянного поперечного сечения и устранения несоосности свариваемых деталей.The technical result of the present invention is to improve the quality of the welded joint of the annular joints of tubular parts by forming an annular joint of constant cross-section and eliminating misalignment of the welded parts.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе аргонодуговой сварки кольцевых стыков трубчатых деталей, заключающемся в формировании кольцевого стыка свариваемых деталей с последующей его сваркой, новым является то, что при формировании стыка осуществляют центрирование деталей друг относительно друга посредством центратора, надеваемого на пакет свариваемых деталей, прикладывают к пакету свариваемых деталей осевое сжимающее усилие и осуществляют фиксацию деталей локальной сваркой стыка по его наружной поверхности аргонодуговой сваркой через отверстия центратора, после чего снимают осевое усилие, удаляют центратор и проводят сварку стыка с внутренней стороны пакета в импульсном режиме.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of argon-arc welding of the ring joints of tubular parts, which consists in the formation of the ring joint of the parts to be welded and its subsequent welding, it is new that when the joint is formed, the parts are centered relative to each other by means of a centralizer worn on the package of parts to be welded apply axial compressive force to the package of welded parts and fix the parts by local welding of the joint along its outer surface a by arc welding through the holes of the centralizer, after which the axial force is removed, the centralizer is removed and the joint is welded on the inside of the packet in a pulsed mode.
Достоинство заявленного изобретения состоит в том, что фиксация трубчатых деталей сваркой их с внешней стороны ручной аргонодуговой сваркой в условиях приложения к ним осевого сжимающего усилия, а также проведение последующей автоматической сварки в импульсном режиме с внутренней стороны пакета трубчатых деталей, позволяет сформировать кольцевой стык постоянного поперечного сечения, зафиксировав его точечной ручной сваркой с внешней стороны пакета, что при последующей автоматической сварке в импульсном режиме обеспечивает формирование шва в готовом изделии регламентированной геометрии, и получить в материалах кромок деталей поля сжимающих напряжений, повышающих прочностные свойства шва в готовом изделии.The advantage of the claimed invention lies in the fact that the fixation of tubular parts by welding them from the outside by manual argon arc welding under the application of axial compressive forces to them, as well as subsequent automatic welding in pulsed mode from the inside of the package of tubular parts, allows the formation of an annular joint of constant transverse sections, fixing it by spot welding on the outside of the package, which during subsequent automatic welding in pulsed mode provides Contents seam in the finished product regulated geometry, and obtain the materials edge parts of the field of compressive stresses which increase the strength properties of the weld in the finished product.
Сущность заявленного изобретения иллюстрируется графическими материалами, на которых:The essence of the claimed invention is illustrated by graphic materials on which:
- на фиг. 1 - схема собранного пакета деталей для сварки их с наружной стороны;- in FIG. 1 is a diagram of an assembled package of parts for welding them from the outside;
- на фиг. 2 - показана схема сварки пакета трубчатых деталей с их внутренней стороны.- in FIG. 2 - shows a diagram of the welding package of tubular parts from their inner side.
Заявленный способ осуществляют следующим образом.The claimed method is as follows.
Подлежащую сварке первую трубчатую деталь 1 в форме стакана с центральным отверстием 2 в донной части устанавливают торцом, дном вверх на торец подлежащей сварке второй кольцевой детали 3 с наружным диаметром, равным наружному диаметру трубчатой детали 1. Трубчатая деталь 3 размещена на опоре 4. Таким образом, формируют пакет из трубчатых деталей 1 и 3 с подлежащим сварке кольцевым стыком 5 между ними.To be welded, the first
Далее на сформированный пакет трубчатых деталей 1 и 3 надевают центратор 6, выполненный в виде стакана с полостью диаметром, равным наружным диаметрам трубчатых элементов 1 и 3, а также с двумя диаметрально расположенными в стенке центратора 6 отверстиями 7. Центратор 6 размещают на пакете трубчатых деталей 1 и 3, центрируя их, таким образом, чтобы его упомянутые отверстия 7 располагались в зоне кольцевого стыка 5 пакета трубчатых деталей 1 и 3.Next, on the formed package of
Затем снаружи к донной части центратора 6 прикладывают осевое усилие Р, производя сжатие (сближение) кромок торцов трубчатых деталей 1 и 3 по периметру их кольцевого стыка, формируя, при этом, кольцевой стык постоянного поперечного сечения между трубчатыми деталями 1 и 3. Далее ручной аргонодуговой горелкой (на чертеже не показана) через отверстия 7 центратора 6 осуществляют локальную сварку пакета трубчатых деталей 1 и 3, формируя швы 8, разбивая, тем самым, кольцевой стык 5 между трубчатыми деталями 1 и 3 на два сектора для последующей сварки в автоматическом импульсном режиме.Then, an axial force P is applied externally to the bottom of the
Снимают центратор 6 с пакета трубчатых деталей 1 и 3, в центральное отверстие 2 трубчатой детали 1 вводят приспособление автоматической сварочной головки 9 с электродом 10, располагая электрод 10 в зоне секторов кольцевого стыка 5, и осуществляют сварку пакета трубчатых деталей 1 и 3 в импульсном режиме, получая готовое изделие. Грат с наружной поверхности сварочного шва 11 удаляют механической обработкой.The
Сущность заявленного способа будет более понятна из приведенного ниже примера его осуществления.The essence of the claimed method will be more clear from the following example of its implementation.
ПримерExample
Сварку форсунки осуществляли следующим образом: на торце трубной заготовки из аустенитной никелевой стали 12Х18Н10Т с двухсторонними фасками по 0,5 мм с наружным диаметром ∅15,0 мм, внутренним диаметром ∅12,0 мм и толщиной стенки 1,5 мм размещали трубную заготовку в виде стакана с отверстием в дне из сплава ХН78 ВТ двухсторонними фасками по 0,5 мм, с наружным диаметром ∅15,0 мм, внутренним диаметром ∅15,0 мм, формируя пакет из трубчатых деталей. На пакет устанавливают центратор в виде стакана с двумя отверстиями, выполненными в его стенке диаметрально, при этом отверстия центратора находились в зоне кольцевого стыка трубных заготовок, а дно центратора опирается на дно верхней трубной заготовки. Затем к наружному торцу центратора прикладывали усилие сжатия величиной 50 кН, формируя тем самым стык постоянного поперечного сечения по периметру кольцевого стыка трубчатых деталей, после чего через отверстия центратора вручную производили точечную аргонно-дуговую сварку заготовок, фиксируя тем самым стык и разбивая стык на сектора: режим сварки Vсв=7 м/ч; Iи=50 А.The nozzle was welded as follows: at the end of the tube billet made of 12X18H10T austenitic nickel steel with 0.5 mm double-sided chamfers with an outer diameter of ∅15.0 mm, an inner diameter of ∅12.0 mm and a wall thickness of 1.5 mm, a tube billet was placed in in the form of a glass with a hole in the bottom of the KhN78 VT alloy with 0.5 mm double-sided chamfers, with an outer diameter of ∅15.0 mm, an inner diameter of ∅15.0 mm, forming a package of tubular parts. A centralizer is installed on the package in the form of a glass with two holes diametrically made in its wall, while the centralizer holes were in the zone of the ring junction of the pipe blanks, and the bottom of the centralizer rests on the bottom of the upper pipe blank. Then, a compression force of 50 kN was applied to the outer end of the centralizer, thereby forming a joint of constant cross section around the perimeter of the annular joint of the tubular parts, after which, through the holes of the centralizer, manual work was performed on the argon-arc arc welding of the workpieces, thereby fixing the joint and breaking the joint into sectors: welding mode V St = 7 m / h; I and = 50 A.
Затем центратор снимали с пакета трубных заготовок и через торцевое отверстие верхней заготовки в полость пакета вводили модернизированную сварочную головку ГСМ-3-30Е, обеспечивая размещение сварочного электрода в зоне кольцевого стыка пакета заготовок. После чего производили сварку заготовок в импульсном режиме со следующими параметрами: Vсв=8-10 м/ч; Iи=62 А; Iп=15 А, после выполнения сварки диаметра пакета → Iи=50 А.Then, the centralizer was removed from the tube blank package and through the end hole of the upper blank the modernized welding head GSM-3-30E was introduced into the bag cavity, ensuring the placement of the welding electrode in the area of the ring joint of the blank package. After that, the billets were welded in a pulsed mode with the following parameters: V sv = 8-10 m / h; I and = 62 A; I p = 15 A, after welding bag diameter → I and = 50 A.
После сварки выполняли внешний осмотр сварного шва, его рентгеноконтроль, проверку на непроницаемость керосином и проводили испытания на прочность. Качество сварного шва хорошее. Аналогичным образом была проведена проверка способа при сварке форсунок таких же размеров из материалов: 12Х18Н10Т - 07Х16Н6 и 12Х18Н10Т - 36НХТЮ. Результаты сварки положительные.After welding, an external examination of the weld was carried out, its X-ray inspection, kerosene impermeability test, and strength tests were performed. The quality of the weld is good. In a similar way, the method was tested when welding nozzles of the same sizes from materials: 12X18H10T - 07X16H6 and 12X18H10T - 36NXTY. The welding results are positive.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015154061A RU2621539C1 (en) | 2015-12-17 | 2015-12-17 | Method for argon-arc welding of tubular detail annular joints |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015154061A RU2621539C1 (en) | 2015-12-17 | 2015-12-17 | Method for argon-arc welding of tubular detail annular joints |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2621539C1 true RU2621539C1 (en) | 2017-06-06 |
Family
ID=59032441
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015154061A RU2621539C1 (en) | 2015-12-17 | 2015-12-17 | Method for argon-arc welding of tubular detail annular joints |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2621539C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU433001A1 (en) * | 1972-04-15 | 1974-06-25 | DEVICE FOR WELDING INNER RING | |
US3934318A (en) * | 1973-10-02 | 1976-01-27 | Hubert Joseph Mertens | Pipe clip |
SU1006141A1 (en) * | 1980-10-31 | 1983-03-23 | Предприятие П/Я Р-6476 | External centering device |
SU1209399A1 (en) * | 1984-06-21 | 1986-02-07 | Грозненский Ордена Трудового Красного Знамени Нефтяной Институт Им.Акад.М.Л.Миллионщикова | External centering mount for assembling pipes for welding |
SU1683924A1 (en) * | 1988-10-17 | 1991-10-15 | Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции | Method for automatic argon-arc welding of small diameter pipe ring butts |
RU2233725C1 (en) * | 2002-12-25 | 2004-08-10 | Самарский государственный аэрокосмический университет им. акад. С.П. Королева | Method for forming non-detachable joints on tubes |
-
2015
- 2015-12-17 RU RU2015154061A patent/RU2621539C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU433001A1 (en) * | 1972-04-15 | 1974-06-25 | DEVICE FOR WELDING INNER RING | |
US3934318A (en) * | 1973-10-02 | 1976-01-27 | Hubert Joseph Mertens | Pipe clip |
SU1006141A1 (en) * | 1980-10-31 | 1983-03-23 | Предприятие П/Я Р-6476 | External centering device |
SU1209399A1 (en) * | 1984-06-21 | 1986-02-07 | Грозненский Ордена Трудового Красного Знамени Нефтяной Институт Им.Акад.М.Л.Миллионщикова | External centering mount for assembling pipes for welding |
SU1683924A1 (en) * | 1988-10-17 | 1991-10-15 | Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции | Method for automatic argon-arc welding of small diameter pipe ring butts |
RU2233725C1 (en) * | 2002-12-25 | 2004-08-10 | Самарский государственный аэрокосмический университет им. акад. С.П. Королева | Method for forming non-detachable joints on tubes |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2745709C (en) | Butt weld and method of making using fusion and friction stir welding | |
CN101579773B (en) | On-line repairing-welding technique for oil pipelines | |
Doos et al. | Experimental study of friction stir welding of 6061-T6 aluminum pipe | |
Fratini et al. | Improving friction stir welding of blanks of different thicknesses | |
CA2942849A1 (en) | Method for welding of high-strength pipelines with controlled heat input | |
RU2337803C2 (en) | Method for reparing gas pipelines with stress-corosion cracks | |
WO2002101097A1 (en) | Method for processing welded metalwork joints by high-frequency hummering | |
RU2621539C1 (en) | Method for argon-arc welding of tubular detail annular joints | |
CN101579774B (en) | On-line repairing-reinforcing structure for oil pipelines | |
RU2449870C1 (en) | Method of producing steel complex axially symmetric welded structure operated under pressure | |
RU2456146C1 (en) | Method of producing complex combined axially symmetric welded structures | |
CN102528236A (en) | Welding method and welding jig for pile leg single-face rack | |
US20200398360A1 (en) | System and method for forming a weld along a length | |
Buffa et al. | Friction stir welding of tailored joints for industrial applications | |
Mahoney et al. | Friction stir welding of pipeline steels | |
Shinkin | Tubes’ rupture at faulty fusion of welding seam | |
RU2277465C1 (en) | Friction welding method and tool for its implementing | |
RU2787195C1 (en) | Method for hybrid laser-arc welding of thick-wall pipes | |
CN201225491Y (en) | Oil delivery pipeline on-line restoring reinforced structure | |
RU2740128C1 (en) | Method of welded connection of pipes with bottom of reactor | |
RU2454307C1 (en) | Method of fabricating high-strength axially symmetric shells operated at high pressures | |
CN104842085B (en) | Simulation and experiment method for high-temperature alloy thin-wall pipe surface air hole detects | |
RU2520285C1 (en) | Making butt weld joint between reinforcing bars | |
Andud et al. | Fatigue Life Enhancement of Transverse and Longitudinal T-Joint on Offshore Steel Structure HSLAS460G2+ M using Semi-automated GMAW and HFMI/PIT | |
Bellmann et al. | Magnetic pulse welding: joining within microseconds–high strength forever |