RU2640119C1 - Способ подготовки стыка кромок трубной заготовки под лазерную сварку - Google Patents
Способ подготовки стыка кромок трубной заготовки под лазерную сварку Download PDFInfo
- Publication number
- RU2640119C1 RU2640119C1 RU2017100530A RU2017100530A RU2640119C1 RU 2640119 C1 RU2640119 C1 RU 2640119C1 RU 2017100530 A RU2017100530 A RU 2017100530A RU 2017100530 A RU2017100530 A RU 2017100530A RU 2640119 C1 RU2640119 C1 RU 2640119C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- edges
- laser welding
- tubular blank
- insert
- preparing
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 19
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims abstract 3
- 238000002788 crimping Methods 0.000 claims description 8
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 abstract description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
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
- B23K33/00—Specially-profiled edge portions of workpieces for making soldering or welding connections; Filling the seams formed thereby
-
- 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
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
Abstract
Изобретение относится к сварочному производству и может быть применимо для производства труб с использованием технологии лазерной сварки. Способ подготовки стыка кромок трубной заготовки под лазерную сварку включает подготовку разделки кромок листа, сборку трубной заготовки, размещение между кромками присадочного металлического материала в качестве вставки. Разделке придают конфигурацию на основе Y-образной разделки кромок с нижним косым срезом кромок. Вставку формируют путем спрессовывания металлического порошка, который засыпают в зазор между кромками в процессе обжима трубной заготовки. Технический результат: расширение арсенала средств, обеспечивающих эффективное образование прослойки из легирующего металла, находящейся в стыке кромок трубной заготовки и предназначенной для использования в технологиях лазерной сварки. 3 ил.
Description
Изобретение относится к сварочному производству и может быть применимо для производства труб с использованием технологии лазерной сварки.
Применение технологии лазерной сварки, в частности, для металла большой толщины выявляет техническую проблему качества сварного соединения, связанную с необходимостью улучшения качества сварного соединения с целью улучшения его физико-механических показателей, например, за счет легирования сварного шва на всю глубину. Введение в состав основного металла сварного соединения дополнительных легирующих компонентов возможно с использованием следующих приемов.
1. Добавление присадки в зону действия лазерного луча.
2. Добавление не менее одного сварочного процесса с плавящимся электродом и совмещение сварочных ванн.
3. Предварительная подготовка кромок сварного соединения с нанесением на них или фиксацией между ними легирующих материалов.
Первые два указанных приема решают проблему улучшения качества сварного соединения легированием лишь на малых толщинах металла. На стенках более 20 мм проблема решается частично, поскольку дуговой процесс, используемый чаще всего, имеет малую проплавляющую способность, а узость лазерного канала не позволяет осуществить легирование глубже чем на 10 мм от области плавления дугового процесса.
Использование третьего приема возможно на больших и малых толщинах металла.
Из описания к патентному документу US 2010/0243621 известен способ подготовки стыка кромок пластин под сварку высокомощным лазерным лучом, согласно которому между стыкуемыми кромками для улучшения качества сварного шва размещают металлическую вставку, которая впоследствии переплавляется, перемешиваясь с основным металлом (выбран в качестве ближайшего аналога).
Применение указанного способа для сварки швов длинномерных изделий приводит к возникновению трудноразрешимой проблемы обеспечения точной фиксации вставки по всей длине сварного соединения.
Настоящее изобретение решает техническую проблему расширения арсенала средств, улучшающих качество сварного шва за счет вставки из металла в стык кромок трубной заготовки по всей толщине.
Предлагаемый способ подготовки стыка кромок трубной заготовки под лазерную сварку включает подготовку разделки кромок листа и сборку трубной заготовки с вставкой между кромок, при этом разделке придают конфигурацию на основе Y-образной разделки кромок с нижним косым срезом кромок, а вставку формируют путем спрессовывания металлического порошка, который засыпают в зазор между кромками в процессе обжима трубной заготовки.
Сущность изобретения поясняется следующим образом.
Выполнение разделки кромок с предложенной конфигурацией приводит к образованию стыка, выполняющего функцию канала, который формируется в процессе обжима трубной заготовки и одновременно заполняется металлическим порошком.
На стадии обжима сформованной трубной заготовки, когда расстояние между кромками становится равным 3-4 мм, в зазор между кромок засыпается легирующий металлический порошок. Под давлением оправок/роликовых балок сборочно-сварочного стана металлический порошок спрессовывается до получения тонкой прослойки между кромками.
Наличие косого среза кромок, выполняемого при подготовке кромок листа трубной заготовки, определяет форму канала в виде двухзвенной ломаной линии.
Следовательно, наличие косого среза кромок на нижней стороне разделки предотвращает просыпание присадочного металлического порошка из образовавшегося канала и повышает эффективность данного способа, исключающего необходимость в точной фиксации прослойки (вставки). В то же время, непосредственно процесс засыпания металлического порошка в процессе обжима трубной заготовки гарантирует заполнение данным порошком всей высоты стыка (толщины трубной заготовки).
Для улучшения качества сварного шва металлический порошок, находящийся в стыке кромок трубной заготовки в спрессованном состоянии, служит в качестве прослойки (вставки), предназначенной для легирования в процессе сварки трубной заготовки с использованием лазерных технологий.
Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает одновременное формирование стыка кромок трубной заготовки и его заполнение металлическим порошком с образованием спрессованной прослойки (вставки), а выполнение разделки кромок трубной заготовки с косым срезом предотвращает излишнее просыпание металлического порошка.
На фигурах 1, 2, 3 показаны стадии заполнения металлическим порошком формирующегося стыка кромок трубной заготовки.
Позициями обозначены: 1 - трубная заготовка, 2 - металлический порошок (вставка).
При сварке трубной заготовки с использованием технологий гибридной лазерной сварки данная прослойка служит средством дополнительного легирования присадочным металлом по всей толщине стыка кромок трубной заготовки.
Для подачи металлического порошка в зону сборки и сварки используются система рециркуляции, включающая бункер с порошком, шланг, предназначенный для доставки металлического порошка в зазор в момент обжима трубной заготовки, а также и шланг с отсосом для удаления порошка, оставшегося снаружи после обжима кромок.
Присадочный порошок, применяемый при сборке трубной заготовки, по химическому составу выбирается близким к основному металлу.
Claims (1)
- Способ подготовки стыка кромок трубной заготовки под лазерную сварку, включающий подготовку разделки кромок, обжим трубной заготовки с образованием стыка, размещение между кромками присадочного металлического материала в качестве вставки, отличающийся тем, что разделке придают конфигурацию на основе Y-образной разделки кромок с нижним косым срезом кромок, а в качестве присадочного металлического материала используют металлической порошок, который засыпают между кромок в процессе обжима трубной заготовки.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017100530A RU2640119C1 (ru) | 2017-01-09 | 2017-01-09 | Способ подготовки стыка кромок трубной заготовки под лазерную сварку |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017100530A RU2640119C1 (ru) | 2017-01-09 | 2017-01-09 | Способ подготовки стыка кромок трубной заготовки под лазерную сварку |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2640119C1 true RU2640119C1 (ru) | 2017-12-26 |
Family
ID=63857606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017100530A RU2640119C1 (ru) | 2017-01-09 | 2017-01-09 | Способ подготовки стыка кромок трубной заготовки под лазерную сварку |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2640119C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108453383A (zh) * | 2018-03-22 | 2018-08-28 | 温州大学 | 一种管道激光焊焊接工艺 |
| RU189271U1 (ru) * | 2019-01-23 | 2019-05-17 | Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") | Заготовка для изготовления стальной трубы большого диаметра |
| RU2793282C1 (ru) * | 2022-11-07 | 2023-03-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный университет" (ФГБОУ ВО "КнАГУ") | Способ подготовки кромок титанового сплава под сварку |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU428879A1 (ru) * | 1972-10-23 | 1974-05-25 | Способ подготовки кромок под сварку | |
| US20100243621A1 (en) * | 2009-03-31 | 2010-09-30 | General Electric Company | High-powered laser beam welding and assembly therefor |
| RU2407616C2 (ru) * | 2005-06-02 | 2010-12-27 | Серимакс | Способ обработки металлических труб с v-образным срезом для соединения в трубопровод, металлические трубы, комбинированная сварка в одной сварочной ванне лазером и электрической дугой |
| RU2469876C2 (ru) * | 2008-08-22 | 2012-12-20 | Сканиа Св Аб | Мост транспортного средства |
| JP2014018816A (ja) * | 2012-07-17 | 2014-02-03 | Jfe Steel Corp | 溶接鋼管およびその製造方法 |
| CN105665933A (zh) * | 2016-03-08 | 2016-06-15 | 南京航空航天大学 | 一种Invar模具钢激光-电弧复合焊接方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU428879A2 (ru) * | 1972-10-23 | 1974-05-25 | В. В. Ардсмтов изобретени | Способ подготовки кромок под сварку |
-
2017
- 2017-01-09 RU RU2017100530A patent/RU2640119C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU428879A1 (ru) * | 1972-10-23 | 1974-05-25 | Способ подготовки кромок под сварку | |
| RU2407616C2 (ru) * | 2005-06-02 | 2010-12-27 | Серимакс | Способ обработки металлических труб с v-образным срезом для соединения в трубопровод, металлические трубы, комбинированная сварка в одной сварочной ванне лазером и электрической дугой |
| RU2469876C2 (ru) * | 2008-08-22 | 2012-12-20 | Сканиа Св Аб | Мост транспортного средства |
| US20100243621A1 (en) * | 2009-03-31 | 2010-09-30 | General Electric Company | High-powered laser beam welding and assembly therefor |
| JP2014018816A (ja) * | 2012-07-17 | 2014-02-03 | Jfe Steel Corp | 溶接鋼管およびその製造方法 |
| CN105665933A (zh) * | 2016-03-08 | 2016-06-15 | 南京航空航天大学 | 一种Invar模具钢激光-电弧复合焊接方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108453383A (zh) * | 2018-03-22 | 2018-08-28 | 温州大学 | 一种管道激光焊焊接工艺 |
| RU189271U1 (ru) * | 2019-01-23 | 2019-05-17 | Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") | Заготовка для изготовления стальной трубы большого диаметра |
| RU2793282C1 (ru) * | 2022-11-07 | 2023-03-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный университет" (ФГБОУ ВО "КнАГУ") | Способ подготовки кромок титанового сплава под сварку |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104493342B (zh) | 一种中厚板x型坡口不清根焊接工艺 | |
| JP5869972B2 (ja) | レーザ・アーク複合溶接法 | |
| RU2640119C1 (ru) | Способ подготовки стыка кромок трубной заготовки под лазерную сварку | |
| MX2020009308A (es) | Metodo para producir una pieza en bruto de metal soldada y pieza en bruto de metal soldada asi obtenida. | |
| CN106825875A (zh) | 一种钢管纵缝双面埋弧焊工艺 | |
| RU2563067C2 (ru) | Способ производства стальной трубы с помощью лазерной сварки | |
| CN104785931A (zh) | 一种等离子-埋弧复合焊接系统及其焊接方法 | |
| JP5239900B2 (ja) | 鋼材の多電極サブマージアーク溶接方法 | |
| US6828526B1 (en) | Gas metal buried arc welding of lap-penetration joints | |
| JP2016043391A (ja) | レーザアークハイブリッド溶接方法 | |
| CN109500486B (zh) | 铝合金厚板卷圆壳体的纵向对接缝的定位及焊接方法 | |
| RU2412034C2 (ru) | Способ сварки трением с перемешиванием стыковых соединений алюминиевых сплавов | |
| CN204673159U (zh) | 一种等离子-埋弧复合焊接系统 | |
| CA2568798C (en) | Gas metal buried arc welding of lap-penetration joints | |
| RU2684735C1 (ru) | Способ гибридной лазерно-дуговой сварки стальных труб с наружным плакирующим слоем | |
| CN108213658B (zh) | 一种打底焊接方法 | |
| US7371994B2 (en) | Buried arc welding of integrally backed square butt joints | |
| RU189271U1 (ru) | Заготовка для изготовления стальной трубы большого диаметра | |
| KR20080073832A (ko) | 일면 맞대기 용접 종료부의 종균열 방지를 위한 용접방법 | |
| RU2644491C2 (ru) | Способ электронно-лучевой сварки кольцевых соединений титановых сплавов | |
| US4376882A (en) | Method of resistance flash butt welding | |
| RU189272U1 (ru) | Заготовка для изготовления стальной трубы большого диаметра с толщиной стенки до 25 мм | |
| JP6607677B2 (ja) | ４電極片面１層サブマージアーク溶接方法 | |
| JP2013071147A (ja) | 鋼板の多電極サブマージアーク溶接方法 | |
| JP5050127B1 (ja) | 抜刃接合箇所の溶接方法 |