SU1234131A1 - Способ герметичной сварки труб с трубными решетками - Google Patents

Description

3. Способ по пп.1 и 2, о т л и- чающийс  тем, что, с целью обеспечени  дополнительной защиты сварного шва от окислени , после

I

Изобретение относитс  к способам дуговой сварки, например аргонодуго- ;вой неплав щимс  электродом, труб с трубными решетками, например теплообменников (особенно парогенераторов), выполненных как из аустенитных хро- моникел.евых сталей, так и из феррйт- ных сталей и сплавов, и может быть использовано в энергетической, машиностроительной и других отрасл х промышленности.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества сварки путем предотвращени  образовани  свищей и пор.

На чертеже представлена схема осу ществлени  способа.

Способ осуществл ют следующим образом .

В трубной решетке 1 выполн ют отверстие с частичной разделкой 2 на конус. Расшир ют концевую часть тру- бы 3 до конуса, согласованного с от- ветньм конусом, предварительно выполненным в приповерхностной части отверсти  трубной решетки. Угол при вершине конуса близок к самотормоз щему дл  данного сочетани  материалов трубы и трубной решетки.

Затем опрессовывают соединение трубы 3 с трубной решеткой 1 в ее конусной части до полного устранени  межконусного зазора, т.е. зазора между наружной конусной поверхностью трубы и соответствзпсщей конусной поверхностью трубной решетки. Опрессо- вывание достигаетс  путем перемещени внутри Трубы 3 сплошной конусной медной оправки 4 с двум  массивными цилиндрическими хвостовиками, один из которых перемещаетс  внутри трубы, а второй несколько большего размера выступает над поверхностью трубной решетки со стороны расположени  электрода 5. При сварке цилиндрические хвостовики нагреваютс  за счет тепла сварочной дуги и одновременно адсорсйарки подают защитный газ в зону сварочного шва через зазор между хвостовиком оправки и металлическим зонтиком , который размещают на хвостовике

бируют примеси кислорода в защитном газе, улучша  защиту зоны сварки.

После опрессовки осуществл ют сварку , например аргонодуговую неплав щимс  вольфрамовым электродом, соединени  кромки трубы 3 с трубной решеткой 1 непрерывным кольцевым швом 6 с заданной глубиной проплавлени , пре- вьш1ающей толщину стенки трубы, и заданным перекрытием.

Дл  получени  повьшенного усилени  шва за счет увеличени  доли участи  металла трубы в шве осуществл етс  отбортовка 7 кромки конуса трубы 3, например, параллельно торцовой поверхности трубной решетки.

С целью обеспечени  дополнительной кольцевой защиты на наружный хвостовик оправки надеваетс  зонтик 8, через зазор между которым и наружной поверхностью хвостовика оправки подаетс  в зону кольцевого шва 6 защитный газ, очшца:емый от примеси кис- 1лорода за счет его химоадсорбции на нагретой поверхности хвостовика оправки .

При сварке плотноупакованного пучка труб в трубной решетке, т.е. при малом шаге труб в трубной решетке, в соседние со свариваемой трубой отвер- сти  .вставл ют ложные оправки 9, например медные, имеющие только один цилиндрический хвостовик, наход щийс  в трубе. Это позвол ет защитить от перегрева металл соседних соединений .

При м е р. Проводилась пробна  сварка труб из Cr-Ni стали типа 20- 45 с трубной решёткой из стали типа 18-8, при толщине трубной доски 25мм и размерах трубы (6x0,2 мм, собранных с зазором в цилиндрической части около 30 мкм, производилась коническа  развальцовка кромки трубы вращающимс  инструментом с углом конуса 14 на длине 5 мм. Длина этого конуса со312

ответствовала конической расточке в трубной решетке. Затем труба вставл лась в трубную решетку вместе с медной оправкой и производилась олрес- собка до полного устранени  зазоров между коническими поверхност ми трубы и трубной решеткой путем перемещени  оправки. После опрессовки производилась аргонодугова  сварка трубы с трубной решеткой на режиме: 1 45 А, и 12 В, 3 об/мин. При. сварке оправка нагревалась за счет .тепла дуги и адсорбировала кислород в зоне сварки. Это подтверждаетс  образованием цветов побежалости на по- верхности оправки. Последующим послойным металлографическим анализом шва установлено отсутствие каких-либо дефекторв в шве, включа  зону замыкани  шва, где при сварке тех же металлов по известному способу наблюдались свищи с размером до 200 мкм и мелкие поры. Тот же эффект устранени  свищей и пор наблюдалс  при аргоно- дуговой сварке соединени  труб из Cr-Ni стали типа 16-15 при разме рах труб 5хО,Зммс трубной решеткой из стали типа 18-8 и перлитной стали IX2M с толщиной стенки трубы 1 мм и трубной решеткой из той же стали толщиной 50 мм.

Редактор М.Недолуженко Заказ 2936/16

Составитель Л.Назарова

Техред И.Гайдош Корректор И.Муска

Тираж 1001 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

. Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна , 4

314

В другой части образцов дл  полу- ки  швов с повышенным (0,2 мм) усилением при сварке особо тонкостенных труб размером (|)16 х 0,2 мм из Cr-Ni стали типа 20-25 с трубной решеткой из той же стали в плотноупакованном модульном исполнении примен лась от- бортовка кромки трубы на величину около 0,3 мм. При сварке плотноупако ванной решетки в соседние соединени  вставл лись ложные оправки, также выполненные из меди.

Наиболее эффективна  зашита шва обеспечивалась при использовании в части образцов дополнительного газового потока, подаваемого в щель между оправкой и надетым на него зонтом

При этом происходила адсорбци  нагретой поверхностью медной оправки примесей кислорода из защитного газа, в качестве которого использовалс  аргон. Адсорбци  примесей кислорода про вл лась образованием цветов побе жалости на цилиндрической поверхности указанной оправки. Сварные швы, выполненные по предлагаемому способу имели серебристый вид, а последующий металлографический анализ установил

отсутствие в них каких-либо дефектов .

Claims (3)

1. СПОСОБ ГЕРМЕТИЧНОЙ СВАРКИ ТРУБ С ТРУБНЫМИ РЕШЕТКАМИ, включающий выполнение разделки отверстий трубной решетки на конус на глубину, меньшую толщины трубной решетки, размещение труб в этих отверстиях, развальцовку кромок труб на конус до совмещения со стенками отверстий и полного устранения зазоров и сварку в среде защитного газа непрерывным кольцевым швом с заданной глубиной проплавления, отличающийся тем, что., с целью повышения качества сварки путем предотвращения образования свищей и пор, после выполнения разделки отверстий в трубной решетке, развальцовывают кромки труб на конус, затем в трубу вводят конусную оправку с двумя цилиндрическими хвостови-. ками из материала, адсорбирующего на поверхности при нагреве примесь кислорода из защитного газа, вместе с оправкой трубу размещают в отверстии трубной решетки, при этом в соседних отверстиях располагают аналогичные оправки, опрессовывают посредством оправки кромки трубы и выполняют сварку, причем угол конуса разделки отверстий и развальцовки кромок труб назначают из условия обеспечения самоторможения между поверхностями контактирования труб и отверстий в трубной решетке.

2. Способ поп.1,отличающ и й с я тем, что, с целью обеспечения дополнительной присадки для сварки, кромки конуса трубы дополнительно отбортовывают на глубину, равную толщине стенки трубы.

>и „1234131 *

3. Способ по пп.1 и 2, о т л ичающийся тем, что, с целью обеспечения дополнительной защиты сварного шва от окисления, после сварки подают защитный газ в зону сварочного шва через зазор между хвое товиком оправки и металлическим зонтиком, который размещают на хвостовике