RU2763068C2 - Method for controlling the stability of the welding bath - Google Patents

Method for controlling the stability of the welding bath Download PDF

Info

Publication number
RU2763068C2
RU2763068C2 RU2020117640A RU2020117640A RU2763068C2 RU 2763068 C2 RU2763068 C2 RU 2763068C2 RU 2020117640 A RU2020117640 A RU 2020117640A RU 2020117640 A RU2020117640 A RU 2020117640A RU 2763068 C2 RU2763068 C2 RU 2763068C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
welding
weld pool
laser
welded
edges
Prior art date
Application number
RU2020117640A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020117640A3 (en
RU2020117640A (en
Inventor
Ольга Павловна Морозова
Original Assignee
Ольга Павловна Морозова
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 Ольга Павловна Морозова filed Critical Ольга Павловна Морозова
Priority to RU2020117640A priority Critical patent/RU2763068C2/en
Priority to PCT/RU2021/050093 priority patent/WO2021230769A1/en
Publication of RU2020117640A3 publication Critical patent/RU2020117640A3/ru
Publication of RU2020117640A publication Critical patent/RU2020117640A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2763068C2 publication Critical patent/RU2763068C2/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
    • B23K26/08Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/082Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head
    • 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
    • B23K26/28Seam welding of curved planar seams
    • B23K26/282Seam welding of curved planar seams of tube sections
    • 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
    • B23K26/70Auxiliary operations or equipment
    • 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)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

FIELD: welding.
SUBSTANCE: invention relates to a method for automatic laser butt-welding of non-rotary butt annular connections of pipe steels in a protective gas environment. Preliminary uniform heating of the welded edges to a temperature of 100 to 130°C at a width of no less than 75 mm in each direction from the welded edges is performed. Multi-pass laser welding is performed with single-roll filling of the slot preparation of the edges at a speed of orbital laser welding of 0.6 m/min and a wire feed speed of 3.5 to 7.0 m/min. A welding wire with a diameter of 1.0 mm and a mixture of protective gases consisting of 80% Ag and 20% CO2 are used.
EFFECT: stability of the welding bath is achieved as a result due to the volume of the welding bath minimised by applying laser welding in the mode of deep penetration of the root seam, welding in the mode of heat conductivity when forming filling seams and reducing the level of heat content of the welded joint.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области сварки и, в частности, управления устойчивостью сварочной ванны при орбитальной лазерной сварке с присадкой в узкощелевую разделку свариваемых кромок неповоротных стыков труб.The invention relates to the field of welding and, in particular, control of the stability of the weld pool during orbital laser welding with an additive in the narrow-gap groove of the welded edges of the fixed pipe joints.

Одной из основных проблем при орбитальной лазерной сварке кольцевых неповоротных стыков труб является сохранение устойчивости сварочной ванны при изменении ее пространственного положения от нижнего до потолочного [Ерохин А.А. Основы сварки плавление Физ.-хим. закономерности. - М.: Машиностроение, 1973. - 448 с.].One of the main problems in orbital laser welding of circular fixed pipe joints is maintaining the stability of the weld pool when changing its spatial position from the bottom to the ceiling [A.A. Erokhin. Basics of fusion welding Phys.-chem. patterns. - M .: Mechanical Engineering, 1973. - 448 p.].

Угол наклона сварочной ванны к горизонту оказывает значительное влияние на устойчивость сварочной ванны и на формирование геометрии шва. Это влияние тем сильнее, чем больше масса (объем) сварочной ванны.The angle of inclination of the weld pool to the horizon has a significant effect on the stability of the weld pool and on the formation of the weld geometry. This influence is the stronger, the greater the mass (volume) of the weld pool.

Устойчивость поверхности жидкой фазы металла сварочной ванны и, соответственно, формирование геометрии шва, зависят от величины и направления сил, действующих на сварочную ваннуThe stability of the surface of the liquid phase of the metal of the weld pool and, accordingly, the formation of the weld geometry, depend on the magnitude and direction of the forces acting on the weld pool

Схема сил, действующих на сварочную ванну в потолочном положении при лазерной сварке в режиме глубокого проплавления показана на Фиг. 1The diagram of the forces acting on the weld pool in the overhead position during laser welding in the deep penetration mode is shown in FIG. one

Под действием этих сил металл сварочной ванны течет, стремясь занять положение, отвечающее динамическому равновесию. Течение металла ограничивается механическими силами и скоростью потери подвижности жидкой фазы в результате затвердевания. Скорость затвердевания определяется скоростью охлаждения, то есть скоростью отвода тепла от сварочной ванны.Under the action of these forces, the metal of the weld pool flows, tending to occupy a position corresponding to dynamic equilibrium. The metal flow is limited by mechanical forces and the rate of loss of mobility of the liquid phase as a result of solidification. The solidification rate is determined by the cooling rate, that is, the rate of heat removal from the weld pool.

Силы, действующие на сварочную ванну при лазерной сварке в потолочном положении в режиме глубокого проплавления, определяется соотношением по формуле (1) [Туричин Г.А. Теоретические основы и моделирование процесса лучевой сварки металлов с глубоким проплавлением: диссертация доктора технических наук: 05.03.06. Санкт-Петербург, 2000. - 299 с; Григорьянц А.Г., И.Н. Шиганов, А.И. Мисюров Технологические процессы лазерной обработки: [Электронный ресурс] А.Г. Григорьянц, И.Н. Шиганов, А.И. Мисюров; под ред. А.Г. Григорьянца. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. - 664 с.]The forces acting on the weld pool during laser welding in the overhead position in the deep penetration mode are determined by the ratio according to the formula (1) [Turichin G.А. Theoretical bases and modeling of the process of beam welding of metals with deep penetration: dissertation of Doctor of Technical Sciences: 05.03.06. St. Petersburg, 2000 .-- 299 p; Grigoryants A.G., I.N. Shiganov, A.I. Misyurov Technological processes of laser processing: [Electronic resource] A.G. Grigoryants, I.N. Shiganov, A.I. Misyurov; ed. A.G. Grigoryants. - M .: Publishing house of MSTU im. N.E. Bauman, 2006. - 664 p.]

Figure 00000001
Figure 00000001

Где F1 - сила тяжести, Н;Where F 1 is the force of gravity, N;

F2 - сила давления пара, Н;F 2 - steam pressure force, N;

F3 - сила реакции паров, Н;F 3 - force of reaction of vapors, N;

F4 - сила поверхностного натяжения, Н.F 4 - surface tension force, N.

Согласно проведенным исследованиям силы F2 и F3 не определяют устойчивость сварочной ванны в потолочном положенииAccording to the studies carried out, the forces F 2 and F 3 do not determine the stability of the weld pool in the overhead position.

Устойчивость сварочной ванны в потолочном положении определяет баланс силы тяжести и силы поверхностного натяжения Равенство этих сил, приводит к удержанию сварочной ванны в канале проплавления, формула (2)The stability of the weld pool in the overhead position determines the balance of gravity and surface tension forces.The equality of these forces leads to the retention of the weld pool in the penetration channel, formula (2)

Figure 00000002
Figure 00000002

В случае превышения силы тяжести над силами поверхностного натяжения может произойти вытекание сварочной ванны.If the force of gravity exceeds the forces of surface tension, the weld pool may leak out.

Так как произвести сборку стыковых неповоротных соединений, особенно труб большого диаметра, с технологическим зазором менее 0,2 мм является трудной задачей, то формирование сварочной ванны необходимо производить с присадочной проволокой для заполнения зазора.Since it is difficult to assemble butt non-swivel joints, especially pipes of large diameter, with a technological gap of less than 0.2 mm, the formation of a weld pool must be carried out with a filler wire to fill the gap.

Устойчивость сварочной ванны в потолочном, вертикальном и промежуточных положениях достигается управлением значений силы тяжести и силы поверхностного натяжения следующими способами:The stability of the weld pool in the overhead, vertical and intermediate positions is achieved by controlling the values of gravity and surface tension in the following ways:

1. Уменьшить силу тяжести сварочной ванны можно за счет уменьшения объема сварочной ванны. Уменьшение объема сварочной ванны может быть достигнуто применением в качестве сварочного источника энергии лазерного луча, который, как известно, обладают наибольшим значением коэффициента сосредоточенности и наименьшим значением эффективного радиуса сварочного источника энергии [Забелин A.M., Оришич A.M., Чирков A.M. Лазерные технологии машиностроения: Учеб. пособие. Новосиб. гос. ун-т. Новосибирск, 2004. 142 с.].1. The force of gravity of the weld pool can be reduced by decreasing the volume of the weld pool. A decrease in the volume of the weld pool can be achieved by using a laser beam as a welding energy source, which, as you know, has the highest concentration coefficient and the smallest effective radius of the welding energy source [Zabelin A.M., Orishich A.M., Chirkov A.M. Laser technologies of mechanical engineering: Textbook. allowance. Novosib. state un-t. Novosibirsk, 2004. 142 p.].

Управление объемом сварочной ванны достигается изменением диаметра сфокусированного луча лазера на свариваемой поверхности в результате дефокусировки.Controlling the volume of the weld pool is achieved by changing the diameter of the focused laser beam on the welded surface as a result of defocusing.

2. Увеличить величину силу поверхностного натяжения можно за счет уменьшения температуры сварочной ванны.2. It is possible to increase the value of the surface tension force by decreasing the temperature of the weld pool.

Как известно, коэффициент поверхностного натяжения жидкой фазы металла зависит от температуры. С уменьшением температуры сварочной ванны коэффициент поверхностного натяжения возрастает [Поверхностное натяжение жидких металлов и сплавов. Справочник. Ниженко В.И., Флока Л.И. М.: Металлургия, 1981. 208 с.].As is known, the coefficient of surface tension of the liquid phase of a metal depends on temperature. With a decrease in the temperature of the weld pool, the surface tension coefficient increases [Surface tension of liquid metals and alloys. Directory. Nizhenko V.I., Floka L.I. M .: Metallurgy, 1981. 208 p.].

Уменьшение температуры сварочной ванны определяется скоростью охлаждения жидкой фазы. Увеличить скорость охлаждения сварочной ванны можно различными способами в том числе минимизацией тепловложения в сварное соединение. Минимизация тепловложения достигается за счет узкощелевой разделки свариваемых кромок и оптимизацией технологических режимов сварки.The decrease in the temperature of the weld pool is determined by the rate of cooling of the liquid phase. The cooling rate of the weld pool can be increased in various ways, including by minimizing the heat input into the welded joint. Minimization of heat input is achieved by narrow-gap grooving of the welded edges and optimization of technological modes of welding.

Уменьшение тепловложения в сварное соединение за счет применения узкощелевой разделки позволяет уменьшить объем шва и, соответственно, уменьшить тепловложения, направленные на формирование шва, что приводит к более быстрому охлаждению сварочной ванны и меньшему времени нахождения сварочной ванны в жидкой фазе.Reducing the heat input into the welded joint due to the use of a narrow gap groove makes it possible to reduce the volume of the seam and, accordingly, to reduce the heat input directed to the formation of the seam, which leads to faster cooling of the weld pool and a shorter time spent in the weld pool in the liquid phase.

Очевидно, чем больше размер сварочной ванны, тем большую ее часть составляет металл температура которого превышает температуру плавления, тем больше тепловая инерция ванны и тем больше время, затрачиваемое на ее охлаждение. К тому же, чем больше размер сварочной ванны, тем больше нагрев окружающего металла (зоны термического влияния) и, следовательно, медленнее отводится теплота от сварочной ванны.Obviously, the larger the size of the weld pool, the greater part of it is metal, the temperature of which exceeds the melting temperature, the greater the thermal inertia of the pool and the longer the time spent on its cooling. In addition, the larger the size of the weld pool, the greater the heating of the surrounding metal (heat-affected zone) and, therefore, the slower heat is removed from the weld pool.

С увеличением размеров сварочной ванны увеличивается ее поверхность и сила поверхностного натяжения. Но поскольку объем тела увеличивается быстрее его поверхности, неизбежно должен наступить момент, когда поверхностное натяжение уже не сможет уравновешивать силу тяжести и расплавленный металл получит возможность свободно течь под действием силы тяжестиWith an increase in the size of the weld pool, its surface and surface tension increase. But since the volume of a body increases faster than its surface, a moment must inevitably come when the surface tension can no longer balance the force of gravity and the molten metal will be able to flow freely under the influence of gravity

Масса сварочной ванны, которая не может быть уравновешена силами поверхностного натяжения, называется критической и зависит от конкретных технологических условий при которых производится процесс сварки, например, при сварке в потолочном положении.The mass of the weld pool, which cannot be balanced by surface tension forces, is called critical and depends on the specific technological conditions under which the welding process is performed, for example, when welding in an overhead position.

Выбор режима лазерной сварки необходимо производить с учетом формирования массы сварочной ванны меньше критического значения и оптимизацией теплосодержания сварочной ванны, которое достигается минимальным значением температуры перегрева сварочной ванны - ΔT, определяемую по формуле (3)The choice of the laser welding mode must be made taking into account the formation of the mass of the weld pool less than the critical value and optimization of the heat content of the weld pool, which is achieved by the minimum value of the overheating temperature of the weld pool - ΔT, determined by the formula (3)

Figure 00000003
Figure 00000003

Где, ΔT - температура перегрева сварочной ванны, °С;Where, ΔT is the overheating temperature of the weld pool, ° С;

Тв - температура сварочной ванны, °С;T in - temperature of the weld pool, ° C;

Тпл - температура плавления сварочной проволоки, °С.T pl is the melting temperature of the welding wire, ° C.

Оптимизация теплосодержания сварочной ванны достигается выбором значения погонной энергии - q которая должна обеспечить необходимую глубину проплавления и минимальную температуру перегрева жидкой фазы сварочной ванныOptimization of the heat content of the weld pool is achieved by choosing the value of the heat input - q, which should provide the required penetration depth and the minimum overheating temperature of the liquid phase of the weld pool

Соотношение между диаметром - Dп сфокусированного луча лазера на свариваемой поверхности, который определяет объем сварочной ванны и задается дефокусировкой луча лазера, скоростью подачи сварочной проволоки - Vп, диаметром проволоки - dп, мощностью луча лазера - Р, скоростью сварки - Vc должно обеспечивать образование массы сварочной ванны - m меньше критического значения - mк. Оценочное значение массы сварочной ванны определяется по формуле (4) при условии, что скорость подачи присадочной проволоки значительно превышает скорость сваркиThe ratio between the diameter - Dp of the focused laser beam on the surface to be welded, which determines the volume of the weld pool and is set by defocusing the laser beam, the welding wire feed speed - V p , wire diameter - d p , laser beam power - P, welding speed - V c should provide the formation of the mass of the weld pool - m is less than the critical value - m to . The estimated value of the mass of the weld pool is determined by the formula (4), provided that the feed speed of the filler wire significantly exceeds the welding speed

Figure 00000004
Figure 00000004

Где Vп - скорость подачи сварочной проволоки, м/с;Where V p is the feed speed of the welding wire, m / s;

dп - диаметр сварочной проволоки, мм;d p - diameter of the welding wire, mm;

ρ - удельный вес металла проволоки, кг/м3;ρ is the specific gravity of the metal of the wire, kg / m 3 ;

Критическую массу сварочной ванны определяют опытным путем.The critical mass of the weld pool is determined empirically.

Оценочное значение мощности луча лазера необходимого для формирования сварочной ванны с критической массой mк определяется по формуле (5)The estimated value of the laser beam power required to form a weld pool with a critical mass m k is determined by the formula (5)

Figure 00000005
Figure 00000005

Где Рк - критическое значение мощности луча лазера, Вт;Where Pk is the critical value of the laser beam power, W;

ηэфф - эффективный КПД (коэффициент полезного действия) сварочного процесса;η eff - effective efficiency (efficiency) of the welding process;

Dп - диаметр сфокусированного луча лазера, мм;D p - diameter of the focused laser beam, mm;

Vc - скорость сварки, м/с;V c - welding speed, m / s;

m - критическое значение массы сварочной ванны, кг;m is the critical value of the mass of the weld pool, kg;

С - удельная теплоемкость, Дж/(кг⋅°С);С - specific heat capacity, J / (kg⋅ ° С);

r - удельная теплота плавления, Дж/кг.r - specific heat of fusion, J / kg.

Значительно снизить массу сварочной ванны ниже критического значения нецелесообразно так как это приводит к увеличению количества заполняющих проходов и уменьшению производительности процесса получения сварных соединений.It is not advisable to significantly reduce the mass of the weld pool below the critical value, since this leads to an increase in the number of filling passes and a decrease in the productivity of the process of obtaining welded joints.

Известен способ сварки плавлением по щелевой разделке патент RU 2175906 С1. Изобретение относится к области дуговой сварки плавлением по щелевой разделке и может быть применено при сварке деталей большой толщины из различных металлов и сплавов.A known method of fusion welding on a slotted gap patent RU 2175906 C1. The invention relates to the field of slotted fusion arc welding and can be used in welding parts of large thickness made of various metals and alloys.

Однако этот способ не может быть применен, так как при сварке неповоротных стыков трубопроводов не допускается отклонение свариваемых кромок в вертикальное положение за счет поперечной усадки деталей.However, this method cannot be applied, since when welding fixed joints of pipelines, deviation of the welded edges to a vertical position is not allowed due to the transverse shrinkage of parts.

Конфигурация и геометрические размеры конструктивных элементов щелевой разделки кромок по патенту RU 2175906 С1 существенно отличаются от конфигурации и геометрических размеров узкощелевой разделки кромок и не позволяет реализовать орбитальную сварку неповоротных стыковых соединений трубопроводов.The configuration and geometric dimensions of the structural elements of the slot groove according to the patent RU 2175906 C1 differ significantly from the configuration and geometric dimensions of the narrow slot groove and does not allow for orbital welding of fixed butt joints of pipelines.

О возможности применения способа по патенту RU 2175906 С1 для орбитальной сварки кольцевых неповоротных стыковых соединений ничего не сообщается.The possibility of using the method according to patent RU 2175906 C1 for orbital welding of circular non-rotary butt joints is not reported.

Известен способ гибридной лазерно-дуговой сварки стальных толстостенных конструкций, в частности, гибридной лазерно-дуговой сварки стальных толстостенных конструкций по патенту RU 2679858 С1.The known method of hybrid laser-arc welding of steel thick-walled structures, in particular, hybrid laser-arc welding of steel thick-walled structures according to patent RU 2679858 C1.

Изобретение относится к сварке продольных швов в нижнем положении.The invention relates to the welding of longitudinal seams in the lower position.

Однако этот способ не может применяться для сварки кольцевых неповоротных стыковых соединений трубопроводов, так как применяемая в этом патенте конфигурация и геометрические размеры щелевой разделки не могут обеспечить устойчивость сварочной ванны при орбитальной сварке в потолочном положении.However, this method cannot be used for welding circular non-rotatable butt joints of pipelines, since the configuration and geometric dimensions of the slot used in this patent cannot ensure the stability of the weld pool during orbital welding in the overhead position.

О возможности применения способа по патенту RU 2679858 С1 для сварки неповоротных стыковых кольцевых соединений трубопроводов ничего не сообщается.The possibility of using the method according to patent RU 2679858 C1 for welding non-rotatable butt ring joints of pipelines is not reported.

Также известен способ гибридной лазерно-дуговой сварки продольного шва толстостенных трубных заготовок, патент RU 2637035 С1.Also known is a method of hybrid laser-arc welding of a longitudinal seam of thick-walled pipe blanks, patent RU 2637035 C1.

Однако этот способ не может применяться для сварки неповоротных стыковых кольцевых соединений трубопроводов в потолочном положении, так как не может обеспечить устойчивость сварочной ванны при орбитальной сварке.However, this method cannot be used for welding non-rotating butt circular joints of pipelines in the overhead position, since it cannot ensure the stability of the weld pool during orbital welding.

О возможности применения способа по патенту RU 2637035 С1 для сварки неповоротных стыковых кольцевых соединений трубопроводов ничего не сообщается.The possibility of using the method according to patent RU 2637035 C1 for welding non-rotatable butt ring joints of pipelines is not reported.

Исследования проводились на образцах - свидетелях труб диаметром 1420 мм изготовленных из трубной стали марки 08ГФБАА группы прочности К60 с толщиной стенки 25,8 мм с предварительным подогревом свариваемых кромок до температуры 100-130°С на ширину не менее 75 мм в каждую сторону от свариваемых кромок. Автоматическая лазерная сварка проводилась на установке «УЛСТ-1» с использованием лазерного источника энергии модели ЛС-10, сварочной проволоки сплошного сечения марки ESAB Pipeweld 70S-6 диметром 1,0 мм в среде защитных газов 80% Ar и 20% СО2. Скорость орбитальной лазерной сварки равна 0,6 м/мин., скорость подачи проволоки изменялась от 3,5 м/мин до 7,0 м/мин.The studies were carried out on samples - witnesses of pipes with a diameter of 1420 mm made of pipe steel grade 08GFBAA of strength group K60 with a wall thickness of 25.8 mm with preheating of the welded edges to a temperature of 100-130 ° C for a width of at least 75 mm in each direction from the welded edges ... Automatic laser welding was carried out on an ULST-1 installation using an LS-10 laser energy source, ESAB Pipeweld 70S-6 solid-section welding wire with a diameter of 1.0 mm in a protective gas environment of 80% Ar and 20% CO 2 . The orbital laser welding speed is 0.6 m / min., The wire feed speed was varied from 3.5 m / min to 7.0 m / min.

Claims (1)

Способ автоматической лазерной сварки в стык неповоротных стыковых кольцевых соединений трубных сталей в среде защитных газов, включающий подачу сварочной проволоки сплошного сечения, воздействие на неё непрерывным лазерным излучением и заполнение щелевой разделки кромок, отличающийся тем, что осуществляют предварительный равномерный подогрев свариваемых кромок до температуры 100-130°С по ширине не менее 75 мм в каждую сторону от свариваемых кромок, и выполняют многопроходную лазерную сварку с одноваликовым заполнением разделки со скоростью орбитальной лазерной сварки 0,6 м/мин и скоростью подачи проволоки от 3,5 до 7,0 м/мин , при этом используют сварочную проволоку диаметром 1,0 мм и смесь защитных газов, состоящую из 80% Аr и 20% СО2.A method of automatic laser butt welding of fixed butt circular joints of pipe steels in a shielding gas environment, including feeding a solid-section welding wire, exposing it to continuous laser radiation and filling the gap groove, characterized in that the welded edges are preheated to a temperature of 100- 130 ° C with a width of at least 75 mm in each direction from the edges to be welded, and multi-pass laser welding with a single-roll filling of the groove is performed at an orbital laser welding speed of 0.6 m / min and a wire feed speed of 3.5 to 7.0 m / min, while using a welding wire with a diameter of 1.0 mm and a mixture of shielding gases, consisting of 80% Ar and 20% CO 2 .
RU2020117640A 2020-05-15 2020-05-15 Method for controlling the stability of the welding bath RU2763068C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020117640A RU2763068C2 (en) 2020-05-15 2020-05-15 Method for controlling the stability of the welding bath
PCT/RU2021/050093 WO2021230769A1 (en) 2020-05-15 2021-04-08 Method for controlling stability of a weld puddle during orbital multilayer laser welding

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020117640A RU2763068C2 (en) 2020-05-15 2020-05-15 Method for controlling the stability of the welding bath

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2020117640A3 RU2020117640A3 (en) 2021-11-15
RU2020117640A RU2020117640A (en) 2021-11-15
RU2763068C2 true RU2763068C2 (en) 2021-12-27

Family

ID=78524685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020117640A RU2763068C2 (en) 2020-05-15 2020-05-15 Method for controlling the stability of the welding bath

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2763068C2 (en)
WO (1) WO2021230769A1 (en)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU17464U1 (en) * 2000-12-27 2001-04-10 Государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники" SLOT CUT FOR MELTING WELDING
RU2175906C1 (en) * 2000-12-27 2001-11-20 Государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники" Method for fusion welding along slit dressing
RU2233211C1 (en) * 2003-05-27 2004-07-27 Томский политехнический университет Welding method
DE10334446A1 (en) * 2003-07-29 2005-02-17 Orbitalservice Gmbh Orbital welding device for welding processes comprises welding heads which move along a workpiece by means of a drive and guiding unit
RU2355539C2 (en) * 2003-12-10 2009-05-20 Фиц Гмбх Orbital welding device for pipeline construction
EA017455B1 (en) * 2007-06-26 2012-12-28 Ф Унд М Дойчланд Гмбх Method for connecting thick-walled metal workpieces by welding
RU2627066C2 (en) * 2012-04-10 2017-08-03 Зальцгиттер Маннесманн Лайн Пайп Гмбх Device connecting steel pipe ends by orbital welding
RU2637035C1 (en) * 2017-02-06 2017-11-29 Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") Method of hybrid arc augmented laser welding of pipe longitudinal seam
RU2679858C1 (en) * 2018-02-19 2019-02-13 Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") Method of hybrid laser-arc welding of steel thick-walled structures

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2502588C2 (en) * 2011-04-05 2013-12-27 Общество с ограниченной ответственностью Вятское машиностроительное предприятие "Лазерная техника и технологии" Method of pulse laser building up of metals
RU2630327C1 (en) * 2016-07-27 2017-09-07 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method for connection and disconnection of pipes for bituminous oil extraction and device for laser welding and cutting when implementing method

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU17464U1 (en) * 2000-12-27 2001-04-10 Государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники" SLOT CUT FOR MELTING WELDING
RU2175906C1 (en) * 2000-12-27 2001-11-20 Государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники" Method for fusion welding along slit dressing
RU2233211C1 (en) * 2003-05-27 2004-07-27 Томский политехнический университет Welding method
DE10334446A1 (en) * 2003-07-29 2005-02-17 Orbitalservice Gmbh Orbital welding device for welding processes comprises welding heads which move along a workpiece by means of a drive and guiding unit
RU2355539C2 (en) * 2003-12-10 2009-05-20 Фиц Гмбх Orbital welding device for pipeline construction
EA017455B1 (en) * 2007-06-26 2012-12-28 Ф Унд М Дойчланд Гмбх Method for connecting thick-walled metal workpieces by welding
RU2627066C2 (en) * 2012-04-10 2017-08-03 Зальцгиттер Маннесманн Лайн Пайп Гмбх Device connecting steel pipe ends by orbital welding
RU2637035C1 (en) * 2017-02-06 2017-11-29 Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") Method of hybrid arc augmented laser welding of pipe longitudinal seam
RU2679858C1 (en) * 2018-02-19 2019-02-13 Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") Method of hybrid laser-arc welding of steel thick-walled structures

Also Published As

Publication number Publication date
RU2020117640A3 (en) 2021-11-15
WO2021230769A1 (en) 2021-11-18
RU2020117640A (en) 2021-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3332904B1 (en) Laser welding method
Wang et al. Laser welding dissimilar materials of aluminum to steel: an overview
EP2402107B1 (en) Method of hybrid laser arc welding at least two workpieces with two laser beams
US8253061B2 (en) Hybrid laser arc welding process and apparatus
US7154064B2 (en) Method of improving weld quality
JP5619023B2 (en) Manufacturing method using butt weld and fusion welding and friction stir welding
CN109732210B (en) Automatic welding method and device for galvanometer laser-hot wire composite pipeline
JP2012213798A (en) Method for producing laser-welded steel tube
CN105364269A (en) Fusion welding method for copper plates and alloys thereof
JP5586182B2 (en) Butt gas shielded arc welded joint and method
RU2637035C1 (en) Method of hybrid arc augmented laser welding of pipe longitudinal seam
Kaushik et al. Al-steel dissimilar joining: Challenges and opportunities
RU2763068C2 (en) Method for controlling the stability of the welding bath
RU2497644C2 (en) Multiarc welding of welded blanks
Wordofa et al. Gas metal arc welding input parameters impacts on weld quality characteristics of steel materials a comprehensive exploration
Reisgen et al. Laser submerged arc welding (LUPuS) with solid state lasers
RU2415739C2 (en) Method of laser welding of parts made of different metals
RU2668625C1 (en) Formulated pipe stock butt joint laser-arc welding with consumable electrode method in an atmosphere of shielding gas
Yoon et al. A study on the plasma-augmented laser welding for small-diameter STS tubes
Dai et al. Effect of helium-argon shielding gas in laser-metal inert-gas hybrid welded-brazed Al/steel dissimilar joint
Cui et al. Hybrid laser-metal inert gas keyhole welding of thick steel/Al butt joints
Messler Jr Overview of welding processes
RU2085347C1 (en) Method of electron-beam welding of pipes
Saraev The development and application of adaptive pulse-arc welding methods for construction and repair of pipelines
SU841852A1 (en) Method of argon arc welding