RU2688350C1 - Method of hybrid laser-arc welding with steel clad pipes deposition - Google Patents

Method of hybrid laser-arc welding with steel clad pipes deposition Download PDF

Info

Publication number
RU2688350C1
RU2688350C1 RU2018116206A RU2018116206A RU2688350C1 RU 2688350 C1 RU2688350 C1 RU 2688350C1 RU 2018116206 A RU2018116206 A RU 2018116206A RU 2018116206 A RU2018116206 A RU 2018116206A RU 2688350 C1 RU2688350 C1 RU 2688350C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cladding layer
thickness
seam
edges
welding
Prior art date
Application number
RU2018116206A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Кирилл Николаевич Никитин
Александр Игоревич Романцов
Михаил Александрович Федоров
Антон Бильгуварович Гизатуллин
Антон Александрович Черняев
Александр Олегович Котлов
Алексей Александрович Булыгин
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") filed Critical Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ")
Priority to RU2018116206A priority Critical patent/RU2688350C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2688350C1 publication Critical patent/RU2688350C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/346Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in combination with welding or cutting covered by groups B23K5/00 - B23K25/00, e.g. in combination with resistance welding
    • B23K26/348Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in combination with welding or cutting covered by groups B23K5/00 - B23K25/00, e.g. in combination with resistance welding in combination with arc heating, e.g. TIG [tungsten inert gas], MIG [metal inert gas] or plasma welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/08Making tubes with welded or soldered seams
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20Bonding
    • B23K26/21Bonding by welding
    • B23K26/24Seam welding
    • B23K26/26Seam welding of rectilinear seams
    • B23K26/262Seam welding of rectilinear seams of longitudinal seams of tubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K31/00Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
    • B23K31/02Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to soldering or welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K33/00Specially-profiled edge portions of workpieces for making soldering or welding connections; Filling the seams formed thereby

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.SUBSTANCE: invention relates to the welding of longitudinal welds formed cylindrical billet and can be used in the manufacture of steel welded pipes of large diameter with a wall thickness from 12 to 25 mm and above, up to 50 mm, with an outer cladding layer made of stainless steel grade, for example, 08X18H10T or 12X18H10T. Edges are cut with a bluntness value equal to 70 % of the pipe wall thickness without taking into account the thickness of the cladding layer, and the external bevel of the edges is 2–3 mm larger than the thickness of the cladding layer. Pipes assembled end to end with a gap of up to 1 mm. Apply electric arc with consumable electrode. Then apply a laser beam with a power sufficient to penetrate the metal with a thickness less than the size of the blunting, performing the working seam with the formation of a roller at the level of the cladding layer. Protective outer layer is applied to the working seam, and an inner seam is also performed.EFFECT: technical result of the claimed invention is to minimize the proportion of the weld in relation to the base metal and the clad layer while maintaining the anticorrosive properties of the clad layer.5 cl, 10 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к сварке металлоконструкций, в частности, к сварке продольных швов сформованной цилиндрической заготовки и может быть использовано при производстве стальных сварных труб большого диаметра с толщиной стенки от 12 до 25 мм и выше до 50 мм с наружным плакирующим слоем, изготовленным из нержавеющей стали марки, например, 08Х18Н10Т или 12Х18Н10Т.The invention relates to the welding of steel structures, in particular, to the welding of longitudinal welds formed cylindrical billet and can be used in the manufacture of steel welded pipes of large diameter with a wall thickness from 12 to 25 mm and up to 50 mm with an outer cladding layer made of stainless steel brand , for example, 08Х18Н10Т or 12Х18Н10Т.

Плакированные стальные трубы широко применяют в нефтегазовой промышленности ввиду воздействия агрессивных сред на поверхность трубы. Одним из способов получения плакированных труб большого диаметра является формовка трубной заготовки из плакированного листового проката с последующей сваркой на трубоэлектросварочном стане. Плакированный листовой прокат получают методом пакетной прокатки - горячей прокатки двух и более слоев металла.Clad steel pipes are widely used in the oil and gas industry due to the effect of aggressive media on the surface of the pipe. One of the methods for producing clad pipes of large diameter is to form a billet of clad sheet metal followed by welding on a pipe electric welding mill. Clad sheet steel is produced by batch rolling — hot rolling two or more layers of metal.

Недостатком данного способа изготовления плакированных труб является то, что сварные швы этих труб сформированы присадочным материалом, который отличается по своему составу от состава плакированного слоя и вследствие этого подвержены ускоренной коррозии.The disadvantage of this method of manufacturing clad pipes is that the welded seams of these pipes are formed by an additive material that differs in its composition from the composition of the clad layer and as a result is subject to accelerated corrosion.

Известен способ из патента CN 103722346, согласно которому изготавливают стальную биметаллическую трубу с коррозионностойким покрытием методом горячей пакетной прокатки с последующей формовкой трубной заготовки из получившегося листового биметаллического проката и с последующей дуговой сваркой под флюсом продольного шва.The known method of the patent CN 103722346, according to which a steel bimetallic pipe with a corrosion-resistant coating is produced by hot rolling, followed by forming a tubular billet from the resulting sheet bimetallic rolled products and followed by submerged arc welding of a longitudinal seam.

Однако данный способ обладает недостаточной производительностью дуговой сварки, при которой происходит нарушение целостности плакирующего слоя, выраженное в расплавлении плакирующего слоя ввиду обширного теплового воздействия действующей дуги при сварке под флюсом, и перемешивание плакирующего слоя с основным металлом.However, this method has insufficient performance of arc welding, in which there is a violation of the integrity of the cladding layer, expressed in the melting of the cladding layer due to the extensive thermal effects of the active arc when welding under flux, and mixing the cladding layer with the base metal.

Известен способ из патента RU 2108178, согласно которому свариваемую поверхность (плакированный штрипс) очищают от плакирующего слоя, затем формуют трубную заготовку, нагревают двумя и более лазерным лучами свариваемые кромки до температуры плавления и сдавливают для образования прочного сварного соединения с последующей наплавкой плакирующего слоя в виде мелкодисперсного порошка.The known method from patent RU 2108178, according to which the welded surface (clad strip) is cleaned of the cladding layer, then a tubular billet is formed, two or more laser beams are heated to the melting temperature and squeezed to form a strong welded joint with the subsequent welding of the cladding layer fine powder.

Однако в данном способе после сдавливания оплавленных кромок возможно образование превышения (смещения) кромок, что является недопустимым дефектом. Кроме того, затруднительно приложить достаточное сдавливающее усилие для образования качественного сварного соединения при производстве толстостенных труб большого диаметра.However, in this method, after squeezing the melted edges, the formation of excess (displacement) of edges is possible, which is an unacceptable defect. In addition, it is difficult to apply a sufficient squeezing force to form a high-quality welded joint in the production of thick-walled large-diameter pipes.

Известен из патента ЕР 1878531 способ гибридной лазерно-дуговой сварки металлических заготовок, покрытых слоем алюминия.Known from the patent EP 1878531 method of hybrid laser-arc welding of metal workpieces coated with a layer of aluminum.

Однако данный способ применяют для труб с малой толщиной стенки от 0,5 до 4 мм и он не подходит для производства стальных сварных труб большого диаметра с толщиной стенки от 12 до 25 мм и выше, а также способ обладает недостаточной производительностью ввиду сварки неплавящимся электродом.However, this method is used for pipes with a small wall thickness of 0.5 to 4 mm and it is not suitable for the production of steel welded pipes of large diameter with a wall thickness of 12 to 25 mm and above, and also the method has insufficient performance due to welding with a non-consumable electrode.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является известный из патента RU 2609609 способ сварки труб большого диаметра лазерной и гибридной лазерно-дуговой сваркой, согласно которому применяют гибридную лазерно-дуговою сварку для производства труб большого диаметра.The closest analogue of the claimed invention is known from the patent RU 2609609 method of welding large diameter pipes by laser and hybrid laser-arc welding, according to which hybrid laser-arc welding is used for the production of large diameter pipes.

Недостатком этого изобретения является то, что гибридную лазерно-дуговую сварку ведут со сквозным проплавлением, что приводит к провисанию сварного шва при производстве плакированных труб, что влечет за собой увеличение объема напыляемого металла, значительно снижая производительность, либо приводит к дополнительному этапу дуговой сварки-наплавки для получения валика на уровне плакирующего слоя, также снижая производительность и увеличивая себестоимость.The disadvantage of this invention is that hybrid laser-arc welding is conducted with through-penetration, which leads to sagging of the weld in the production of clad pipes, which entails an increase in the volume of the sprayed metal, significantly reducing productivity, or leads to an additional stage of arc welding-surfacing to obtain a roller at the level of the cladding layer, also reducing productivity and increasing cost.

Техническая проблема, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в низкой производительности сварки плакированных труб большого диаметра.The technical problem to which the invention is directed, lies in the low productivity of welding of clad large diameter pipes.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение производительности сварки за счет уменьшения доли сварного шва по отношению к основному металлу, а также за счет уменьшения доли удаляемого плакированного слоя, подлежащего восстановлению.The technical result of the claimed invention is to increase the productivity of welding by reducing the proportion of the weld with respect to the base metal, as well as by reducing the proportion of the clad layer to be removed.

Заявляемый технический результат достигается за счет того, что в способе гибридной лазерно-дуговой сварки с напылением стальных плакированных труб на собранные встык с зазором от 0 до 1 мм кромки с разделкой, при которой величина притупления составляет до 70% от толщины стенки трубы без учета толщины плакирующего слоя, а величина наружного скоса кромки выбрана больше толщины плакирующего слоя на 2-3 мм, воздействуют электрической дугой с плавящимся электродом, после чего воздействуют лазерным лучом с мощностью, достаточной для проплавления металла с толщиной меньше величины притупления, выполняя рабочий шов с формированием валика на уровне плакирующего слоя, на рабочий шов наносят защитный наружный слой, а также выполняют внутренний шов.The claimed technical result is achieved due to the fact that in the method of hybrid laser-arc welding with spraying of steel clad pipes assembled end-to-end with a gap from 0 to 1 mm edge with a groove, in which the amount of blunting is up to 70% of the wall thickness without taking into account the thickness cladding layer, and the size of the outer bevel of the edge is chosen greater than the thickness of the cladding layer by 2-3 mm, is affected by an electric arc with a melting electrode, then it is affected by a laser beam with a power sufficient to penetrate metal with a thickness less than the amount of blunting, performing a working seam with the formation of a roller at the level of the cladding layer, a protective outer layer is applied to the working seam, and an inner seam is also performed.

В способе могут использовать X, Y или U-образную форма разделки.The method can use X, Y or U-shape cutting.

Защитный наружный слой выполняют из коррозионностойкого покрытия, не уступающего по составу основному плакирующему слою.The protective outer layer is made of a corrosion-resistant coating that is not inferior in composition to the main cladding layer.

Защитный наружный слой могут наносить одним из трех методов: высокоскоростного газопламенного, плазменно-дугового напыления или лазерной наплавкой порошка.The protective outer layer can be applied by one of three methods: high-speed gas-flame, plasma-arc spraying, or laser powder deposition.

Перед выполнением рабочего шва могут выполнять технологический шов.Before performing the working seam can perform technological seam.

Заявляемый способ поясняется с помощью фиг. 1-10, на которых изображены:The inventive method is illustrated using FIG. 1-10, which depict:

Фиг. 1 - симметричная Х-образная кромка;FIG. 1 - symmetrical X-shaped edge;

Фиг. 2 - несимметричная Х-образная кромка;FIG. 2 - asymmetric X-shaped edge;

Фиг. 3 - Y-образная кромка;FIG. 3 - Y-shaped edge;

Фиг. 4 - вид на свариваемые кромки;FIG. 4 - view of the edges being welded;

Фиг. 5 - вид на свариваемые кромки, сечение А-А;FIG. 5 - view of the edges to be welded, section AA;

Фиг. 6 - вид на свариваемые кромки после выполнения рабочего шва;FIG. 6 - view of the edges to be welded after the working seam;

Фиг. 7 - вид на свариваемые кромки после выполнения внутреннего шва;FIG. 7 - view of the edges to be welded after the inner seam;

Фиг. 8 - вид на свариваемые кромки после выполнения защитного слоя;FIG. 8 - view of the edges being welded after the protective layer has been completed;

Фиг. 9-10 - примеры разделки кромок.FIG. 9-10 are examples of grooving.

На фиг. 1-10 позициями 1-15 показаны:FIG. 1-10 positions 1-15 are shown:

1 - кромка;1 - edge;

2 - притупление;2 - blunting;

3 - скос кромки;3 - bevel edge;

4 - плакирующий слой;4 - cladding layer;

5 - дуговая сварочная горелка;5 - arc welding torch;

6 - лазерный луч;6 - laser beam;

7 - рабочий шов;7 - working seam;

8 - внутренний шов;8 - inner seam;

9 - защитный слой;9 - protective layer;

10 - угол скоса кромки;10 - bevel angle;

11 - толщина пластины;11 - plate thickness;

12 - толщина плакирующего слоя;12 - the thickness of the cladding layer;

13 - величина притупления;13 - the value of blunting;

14 - величина внутреннего скоса кромки;14 - the value of the inner edge bevel;

15 - углубление наружного скоса в основной металл.15 - the deepening of the outer bevel in the base metal.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Используют кромки 1 с формой разделки X, Y или U-образной. Допускается как симметричная, так и несимметричная форма разделки. Величина притупления 2 при разделке кромок 1 составляет до 70% от толщины основного металла, т.е. без учета толщины плакирующего слоя.Use the edges 1 with the form of cutting X, Y or U-shaped. Both symmetric and asymmetrical cutting are allowed. The amount of blunting 2 when cutting edges 1 is up to 70% of the thickness of the base metal, i.e. without taking into account the thickness of the cladding layer.

Величина наружного скоса 3 кромки больше толщины плакирующего слоя на 2-3 мм - остальное приходится на внутренний скос. Таким образом, объем удаляемого плакированного слоя 4 минимален.The size of the outer bevel 3 edges is 2-3 mm more than the thickness of the cladding layer - the rest falls on the inner bevel. Thus, the volume of the clad layer 4 to be removed is minimal.

На свариваемые кромки 1 трубной заготовки, собранные встык без зазора или с нормируемым зазором до 1 мм, исключающим проваливание лазерного луча 6 и образование непровара, наносят технологический (сборочный) шов методом дуговой сварки с целью фиксации кромок 1 друг относительно друга для исключения их коробления при последующей сварке. Необходимо отметить, что этап нанесения технологического шва не является обязательным для получения указанного технического результата и может быть исключен. Затем на свариваемые кромки 1 с нанесенным технологическим швом направляют дуговую сварочная горелку 5 с плавящимся электродом. Электрическая дуга расплавляет поверхностный металл, вносит легирующие элементы и выполняет функцию предварительного подогрева. После дуговой сварочной горелки 5 воздействуют лазерным лучом 6, подбирая мощность, достаточную для проплавления около 70% основного металла. Таким образом, соединение кромок 1 с помощью лазерного луча 7 выполняют без сквозного проплавления. Благодаря этому на поверхности рабочего шва 7 формируется валик на уровне плакирующего слоя 4.The weld edges 1 of the billet, assembled end-to-end without a gap or with a normalized gap of up to 1 mm, excluding the collapse of the laser beam 6 and the formation of lack of penetration, are applied to the process (assembly) weld using arc welding to fix the edges 1 relative to each other to prevent their distortion when subsequent welding. It should be noted that the step of applying the technological weld is not mandatory for obtaining the specified technical result and can be excluded. Then, arc welding torch 5 with a consumable electrode is directed onto the edges to be welded 1 with the applied process seam. The electric arc melts the surface metal, introduces alloying elements and performs the function of preheating. After the arc welding torch 5, a laser beam 6 is applied, selecting a power sufficient to penetrate about 70% of the base metal. Thus, the connection of the edges 1 using a laser beam 7 is performed without penetration. Due to this, a roller is formed on the surface of the working seam 7 at the level of the cladding layer 4.

Валик необходим для того, чтобы рабочий шов 7 был выше основного металла и приблизительно на уровне плакирующего слоя 4. Если сварку будут выполнять со сквозным проплавлением, то рабочий шов 7 просядет, т.е. будет по уровню ниже основного металла и придется дополнительно наплавлять металл, что это снижает производительность, и увеличивать объем снимаемого плакирующего слоя 4, что также снижает производительность сварки.The roller is necessary for the working seam 7 to be higher than the base metal and approximately at the level of the cladding layer 4. If welding is performed with through penetration, then the working seam 7 will squeeze, i.e. will be lower than the base metal and it will be necessary to additionally weld metal, which will decrease productivity and increase the volume of the cladding layer 4 to be removed, which also reduces the welding performance.

Помимо отсутствия сквозного проплавления для формирования валика необходима подача дополнительного присадочного металла в зону сварки. В данном случае это условие выполняется посредством сварочной дуги, плавящей сварочную проволоку -плавящийся электрод.In addition to the lack of end-to-end penetration, an additional filler metal must be supplied to the welding zone to form a roller. In this case, this condition is fulfilled by means of a welding arc melting the welding wire - a melting electrode.

Вследствие узконаправленного воздействия лазерного луча 6, оплавляющего кромки 1, плакированный слой 4 в прикромочной зоне остается практически невредим.Due to the narrow exposure of the laser beam 6, melting the edges 1, the clad layer 4 in the edge region remains almost intact.

Затем, после нанесения рабочего шва 7 методом гибридной лазерно-дуговой сварки выполняют внутренний шов 8 методом дуговой сварки под флюсом с частичным переплавлением рабочего шва 7.Then, after applying the working weld 7 using the method of hybrid laser-arc welding, an internal weld 8 is performed using the submerged-arc welding method with partial remelting of the working weld 7.

Поверх рабочего шва 7 накладывают защитный наружный слой 9 методом высокоскоростного газопламенного, плазменно-дугового напыления или лазерной наплавки порошка. В зависимости от требований и особенностей планирования производства допускается нанесение защитного наружного слоя 9 сразу после рабочего шва 7. В зависимости от количества наружных плакирующих слоев 4 возможно проведение нескольких операций напыления. Для нанесения защитного наружного слоя 9 применяют порошок с высоким содержанием легирующих элементов для формирования коррозионностойкого покрытия или покрытия с химическим составом, аналогичным плакирующему слою 4.Over the working seam 7 impose a protective outer layer 9 by the method of high-speed flame, plasma-arc spraying or laser deposition of powder. Depending on the requirements and features of production planning, it is allowed to apply a protective outer layer 9 immediately after the working seam 7. Depending on the number of external cladding layers 4, several spraying operations are possible. For applying a protective outer layer 9, a powder with a high content of alloying elements is used to form a corrosion-resistant coating or a coating with a chemical composition similar to that of the cladding layer 4.

Таким образом, доля готового сварного соединения минимальна, а доля плакированного слоя 4 будет максимальна.Thus, the proportion of the finished welded joint is minimal, and the proportion of clad layer 4 will be maximum.

Заявляемый способ обеспечивает получение качественного сварного шва методом гибридной лазерно-дуговой сварки стальных плакированных труб большого диаметра.The inventive method provides high-quality weld by the method of hybrid laser-arc welding of steel clad pipes of large diameter.

Способ опробован на пластинах 11 толщиной 24 мм из конструкционной низколегированной стали класса прочности К60, толщина 12 наружного плакирующего слоя - 3 мм из нержавеющей стали, величина 13 притупления - 17 мм, величина 14 внутреннего скоса - 2,5 мм, угол 10 скоса кромок - 45°. После нанесения технологического шва выполняли сварку рабочего шва в защитной среде аргона и углекислого газа. Ток сварочной дуги составлял 400-500 А, напряжение 34-38 В, мощность лазера 25-30 кВт.The method was tested on plates 11 with a thickness of 24 mm made of low-alloy structural steel of strength class K60, thickness 12 of the outer cladding layer - 3 mm made of stainless steel, bluntness value 13 - 17 mm, inner bevel size 14 - 2.5 mm, angle of bevel angle 10 - 45 °. After applying the process seam, the working seam was welded in a protective atmosphere of argon and carbon dioxide. The arc current was 400-500 A, voltage 34-38 V, laser power 25-30 kW.

Наружный защитный слой выполняли методом плазменного напыления в три слоя: сила тока - 150-400 А, напряжение 25-50 В, расстояние напыления 120-150 мм.The outer protective layer was performed by the method of plasma spraying in three layers: current strength - 150-400 A, voltage 25-50 V, spraying distance 120-150 mm.

Внутренний дуговой шов выполняли методом трехдуговой сварки под флюсом, параметры которой указаны в таблице.The internal arc weld was performed by the method of three-arc submerged arc welding, the parameters of which are listed in the table.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Способ был также опробован на примере разделки кромок, показанной на фиг. 10, где угол скоса кромки 10-35°, толщина пластины 11-50 мм, толщина плакирующего слоя 12-5 мм, величина притупления 13-27 мм, величина внутреннего скоса кромки 14-15 мм, углубление 15 наружного скоса в основной металл - 3 мм.The method was also tested on the example of cutting edges shown in FIG. 10, where the bevel angle of the edge is 10-35 °, the plate thickness is 11-50 mm, the thickness of the cladding layer is 12-5 mm, the amount of blunting is 13-27 mm, the size of the inner bevel of the edge is 14-15 mm, the recess 15 of the outer bevel in the base metal is 3 mm.

Claims (5)

1. Способ изготовления стальных плакированных сварных труб большого диаметра, включающий выполнение разделки со скосом кромок, сборку встык кромок и сварку, отличающийся тем, что разделку выполняют с притуплением, равным до 70% от толщины стенки трубы без учета толщины плакирующего слоя, и наружным скосом кромок величиной больше толщины плакирующего слоя на 2-3 мм, при этом сборку встык кромок выполняют с зазором до 1 мм и осуществляют гибридную лазерно-дуговую сварку рабочего шва, при этом сначала воздействуют электрической дугой с плавящимся электродом, после чего воздействуют лазерным лучом мощностью, достаточной для проплавления металла на величину притупления, причем рабочий шов выполняют с формированием валика на уровне плакирующего слоя, а после сварки на рабочий шов наносят защитный наружный слой, а также выполняют внутренний шов.1. A method of manufacturing steel clad welded pipes of large diameter, including cutting with bevel edges, butt-butting edges and welding, characterized in that the cutting is performed with a blunt equal to 70% of the wall thickness of the pipe without taking into account the thickness of the cladding layer, and the outer bevel edges of a size larger than the thickness of the cladding layer by 2-3 mm, while the butt assembly of the edges is performed with a gap of up to 1 mm and a hybrid laser-arc welding of the working seam is performed, at the same time, the electric arc with a melting An electrode is applied, followed by a laser beam of sufficient power to penetrate the metal by the amount of blunting, the working seam being formed with a roller at the level of the cladding layer, and after welding, a protective outer layer is applied to the working seam, and an inner seam is also performed. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют X-, Y- или U-образную форму разделки.2. The method according to p. 1, characterized in that use X-, Y - or U-shaped cutting. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что защитный наружный слой выполняют из покрытия, не уступающего по составу основному плакирующему слою.3. The method according to p. 1, characterized in that the protective outer layer is made of a coating that is not inferior in composition to the main cladding layer. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что защитный наружный слой наносят высокоскоростным газопламенным или плазменно-дуговым напылением или лазерной наплавкой порошка.4. The method according to p. 1, characterized in that the protective outer layer is applied by high-speed gas-flame or plasma-arc spraying or laser deposition of powder. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед выполнением рабочего шва выполняют технологический шов.5. The method according to p. 1, characterized in that before performing the working seam perform technological seam.
RU2018116206A 2018-04-28 2018-04-28 Method of hybrid laser-arc welding with steel clad pipes deposition RU2688350C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018116206A RU2688350C1 (en) 2018-04-28 2018-04-28 Method of hybrid laser-arc welding with steel clad pipes deposition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018116206A RU2688350C1 (en) 2018-04-28 2018-04-28 Method of hybrid laser-arc welding with steel clad pipes deposition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2688350C1 true RU2688350C1 (en) 2019-05-21

Family

ID=66636539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018116206A RU2688350C1 (en) 2018-04-28 2018-04-28 Method of hybrid laser-arc welding with steel clad pipes deposition

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2688350C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2736126C1 (en) * 2020-02-10 2020-11-11 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) Method of three-stage laser facing
RU2775448C1 (en) * 2021-11-23 2022-06-30 Акционерное общество "Загорский трубный завод" Method for manufacturing a longitudinally welded clad pipe

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2108178C1 (en) * 1996-08-28 1998-04-10 Акционерное общество открытого типа "НовосибирскНИИХиммаш" Method for welding tubes of clad band
RU2155655C2 (en) * 1998-09-09 2000-09-10 Предприятие "Белозерное" Method for welding steel tubes with corrosion-resistant coating
JP2006205515A (en) * 2005-01-27 2006-08-10 Hitachi Metals Ltd Method and apparatus for coating joint of resin-coated steel pipe
EP1878531A1 (en) * 2006-07-12 2008-01-16 L'AIR LIQUIDE, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Laser arc hybrid welding method for surface coated metal parts, the surface coating containing aluminium
CN102107330A (en) * 2009-12-28 2011-06-29 武汉楚天激光(集团)股份有限公司 Tube forming machine tool for welding stainless steel tubes by way of continuous longitudinal-seam laser welding
CN102985215A (en) * 2010-07-13 2013-03-20 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 Hybrid arc/laser-welding method for aluminized steel parts using gammagenic elements and a gas containing less than 10 % of nitrogen or oxygen
RU2553142C2 (en) * 2009-08-20 2015-06-10 Дженерал Электрик Компани Method and unit for welding of at least two components by laser beam
RU2609609C2 (en) * 2015-06-30 2017-02-02 Открытое акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ОАО "ЧТПЗ") Method of large-diameter pipes welding by laser and hybrid laser-arc welding

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2108178C1 (en) * 1996-08-28 1998-04-10 Акционерное общество открытого типа "НовосибирскНИИХиммаш" Method for welding tubes of clad band
RU2155655C2 (en) * 1998-09-09 2000-09-10 Предприятие "Белозерное" Method for welding steel tubes with corrosion-resistant coating
JP2006205515A (en) * 2005-01-27 2006-08-10 Hitachi Metals Ltd Method and apparatus for coating joint of resin-coated steel pipe
EP1878531A1 (en) * 2006-07-12 2008-01-16 L'AIR LIQUIDE, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Laser arc hybrid welding method for surface coated metal parts, the surface coating containing aluminium
RU2553142C2 (en) * 2009-08-20 2015-06-10 Дженерал Электрик Компани Method and unit for welding of at least two components by laser beam
CN102107330A (en) * 2009-12-28 2011-06-29 武汉楚天激光(集团)股份有限公司 Tube forming machine tool for welding stainless steel tubes by way of continuous longitudinal-seam laser welding
CN102985215A (en) * 2010-07-13 2013-03-20 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 Hybrid arc/laser-welding method for aluminized steel parts using gammagenic elements and a gas containing less than 10 % of nitrogen or oxygen
RU2609609C2 (en) * 2015-06-30 2017-02-02 Открытое акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ОАО "ЧТПЗ") Method of large-diameter pipes welding by laser and hybrid laser-arc welding

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2736126C1 (en) * 2020-02-10 2020-11-11 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) Method of three-stage laser facing
RU2775448C1 (en) * 2021-11-23 2022-06-30 Акционерное общество "Загорский трубный завод" Method for manufacturing a longitudinally welded clad pipe

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9677692B2 (en) Welded steel pipe joined with high-energy-density beam and method for producing the same
US9616527B2 (en) Process for laser-arc hybrid welding aluminized metal workpieces
Qin et al. Large spot laser assisted GMA brazing–fusion welding of aluminum alloy to galvanized steel
CA2745709A1 (en) Butt weld and method of making using fusion and friction stir welding
JP2019188473A (en) Weldment of laser hot wire of multilayer structure
EP2596896A1 (en) Welding system and process with a laser device, a GMAW device and a GTAW device; corresponding welded article
RU2688350C1 (en) Method of hybrid laser-arc welding with steel clad pipes deposition
RU2706988C1 (en) Method of multilayer hybrid laser-arc welding of steel clad pipes
KR101008078B1 (en) Hybrid Welding Method
RU2684735C1 (en) Method for hybrid laser-arc welding of steel pipes with outer layer of plating
Houldcroft Which process?: a guide to the selection of welding and related processes
상열김 et al. A Study on Process Robustness of Lap Joint Fillet Welding in GTAW Using C Type Filler
CN109465548A (en) It is a kind of that pretreated welding method is carried out using laser beam
KR20120029650A (en) Welding method of steel piping component
JP5268594B2 (en) Welding method of type I joint, type I welded joint, and welded structure using the same
Vollertsen et al. Defects and process tolerances in welding of thick plates
JP7230606B2 (en) Composite welding method for galvanized steel sheets
JP7160090B2 (en) Composite welding method for metallic materials and butt welding member for metallic materials
US4376882A (en) Method of resistance flash butt welding
JP7332872B2 (en) Composite welding method
RU2787195C1 (en) Method for hybrid laser-arc welding of thick-wall pipes
Kah et al. Modified GMAW processes: Control of heat input
JP6485463B2 (en) ERW steel pipe manufacturing method
RU2697754C1 (en) Method of defect-free hybrid laser-arc welding of thick-wall butt joints
Yuce et al. Influence of heat input on mechanical properties and microstructure of laser welded dissimilar galvanized steel-aluminum joints