SU1268343A1

SU1268343A1 - Способ стыковой сварки давлением

Info

Publication number: SU1268343A1
Application number: SU853939760A
Authority: SU
Inventors: Сергей Иванович Кучук-Яценко; Михаил Владимирович Богорский; Виктор Васильевич Юматов; Вадим Юрьевич Игнатенко; Владимир Васильевич Чепурной
Original assignee: Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Электросварки Им.Е.О.Патона
Priority date: 1985-08-07
Filing date: 1985-08-07
Publication date: 1986-11-07

Abstract

Изобретение относитс к области сварки и может быть применено дл сварки толстостенных труб, полых валов и других изделий. Способ позвол ет расширить технологические возможности сварки труб и повысить качество сварных соединений. Способ включает нагрев торцов труб и осадку, причем нагрев осуществл ют в два этапа. На первом этапе нагрев производ т дугой, вращающейс в магнитном поле,-до получени на торцах расплавленного сло металла, а на втором нагрев теплом, выдел ющимс в электрических контактах при сближении торцов. Если торцы труб не параллельны и имеют неровности, то перед нагревом вращающейс дугой производ т I оплавление торцов теплом, выдел ющимс в электрических контактах при (Л сближении торцов. 1 з.п.ф-лы.

Description

Изобретение относитс к свбпрже и может быть применено дл сварки толстостенных труб, полых валов и других изделий.

Цель изобретени - расширение технологических возможностей сварки труб (возможность сварки толстостенных труб различной длины) и повышение качества сварных соединений .

Согласно пpeдлaгaeмo ry способу нагрев свариваемых торцов осуществл ют в два этапа. На первом этапе нагрев осуществл ют дугой, вращающейс в магнитном поле, до получени на торцах расплавленного сло м;еталла , а затем на втором этапе производ т нагрев оплавлением. После окончани оплавлени включают осадку. Если торцы труб не параллельны и имеют неровности, то перед нагревом торцов труб вращающейс дугой производ т их оплавление.

Как известно,, процесс нагрева труб вращающейс дугой характеризуетс высоким эффективным и термическим КПД процесса, достигающим 80%. Нагрев торцов труб вращающейс дугой на первой стадии процесса дает возможность быстрого достижени темпера-, туры плавлени свариваемых торцов труб. Однако при этом характерен неравномерный нагрев торцов труб по толщине стенки. Кроме того, получение жидкой пленки, равномерно покрывающей торцы труб, затруднительно, на второй стадии процесса производит с кратковременное оплавление торцов труб, которое приводит к выравниванию температуры торцов (по сечению труб) к получению торца, равномерно покрытого жидкой пленкой металла .

Далее осуществл етс осадка свариваемьтх торцов, причем значени параметров осадки (скорость и усилие осадки) могут быть снижены и прин ты значени , характерные дл процесса оплавлени . При этом в предлагаемом способе отсутствуют сложные магнитные системы. Применение предлагаемого способа позвол ет снизить металлоемкость установок, так как снижаютс удельные давлени и скорость осадки. Снижение значений этих параметров приводит к возможности использовани оборудовани дл контактной сварки.

683432

Дл оценки эффективности предлагаемого способа выполн ют серию сварок труб из стали марки Ст.З.

Лабораторна установка дл реали5 зации способа содержит механизм зажима свариваемых труб, механизм осадки труб с. устройством дл перемещени подвижной части машины в диапазоне скоростей 0,1-150 мм/с, элек10 тромагнитную систему, охватьгоающую свариваемые трубы, электрическую схему управлени , источники питани ВДУ-1201 и ВДУ-504, трансформатор дл осуществлени процесса оплавле 5 НИН мощностью 60 кВА, силовые тиристорные контакторы дл коммутации силовых сварочных цепей,

Способ стыковой сварки давлением осуществл етс следующим образом.

20 Свариваемтзте трубы, между которьми устанавливаетс зазор 2,5 мм, зажимаютс механизмами зажима труб установки .

В зазоре плавкой перемычкой воз25 Нуждаетс дуга. Взаимодействие тока дуги с магнитным полем внешней маг- нитной систетиы приводит дугу во вращение . Производитс нагрев торцов труб вращающейс дугой в течение

30 30 с при А, . В момент образовани жидкого металла на торцах труб производитс отключение источников питани вращающейс дуги ВДУ1201 и электромагнитов, осуществл ет35 с быстрое сближение труб до их соприкосновени и включаетс трансформатор дл проведени стадии оплавлени , В течение 5 с осуществл етс оплавление нагретых торцов труб с на4Q чальной скоростью 0.,4 мм/с и конечной ,5 мм/с„

Величина непрерывного оплавлени при этом составл ет 5 мм (на обе стороны ) . Затем производитс сближение

45 труб со скоростью 20 мм/с и осадка труб с усилием 170 кК.

При этом величина осадки составл ет 9 мм, а общее врем сварки 35 с.

50 Испытани партии сварных соедине-v НИИ, вьшолненных указан1у)1М способом, на раст жение, загиб планок и в зкость показали равнопрочность их основному металлу. Исследование

Claims

55 изломов сварных соединений показало отсутствие недопустимых дефектов (окислов, непроваров, матовых п тен и др.). 3 Дл соединени труб с толпданой стенки 12,7 мм и диаметром 80 мм не обходимы следующие параметры сварки ток вращающейс дуги 500А при напр жении 32В, врем сварки 21 с, скорость осадки 150 мм/с, удельное дав ление осадки 7 кгс/мм. Проведенные эксперименты со сниж нием скорости осадки до 80 мм/с и удельного давлени до 4 кгс/мм при сохранении остальных параметров свар ки показали, что прочность сварных соединений ниже прочности основного металла. В изломах соединений наблюдаютс окислы и другие дефекты, занимающие до 25% площади сечени . Дл сравнени эффективности приме нени предлагаемого способа со стыковой сваркой непрерывным оплавлением провод т серию сварок труб аналогучного сечени . Режим и параметры сварки труб непрерывным оплавлением следующие: величина укорочени труб (обща ) 26мм величина оплавлени 18 мм, величина осадки 8 мм, врем сварки 100 с. Испытани серии сварных соединений на раст жение, загиб и ударную в зкость показали стабильность ка .чества соединений. Анализиру результаты испытаний, (расход металла труб на сварку и элек троэнергии, врем сварки по указан434 ным способам, можно сделать, вывод, что предлагаемый способ вл етс более экономичным и производительным способом сварки толстостенных труб. Формула изобретени 1. Способ стыковой сварки давлением преимущественно толстостенных груб из электропроводных материалов, включающий нагрев торцов труб дугой, вращающейс в магнитном поле, и их осадку, отличающийс тем, что, с целью повышени качества сварных соединений и расширени технологических возможностей сварки труб, свариваемые торцы труб нагревают дугой, вращающейс в магнитном поле, до образовани на них жидкой пленки металла, а затем перед осадкой торцы сближают до соприкосновени и окончательно нагревают теплом, выдел ющимс в электрических контактах при сближении торцов.
2. Способ по п,I, отличающийс тем, что, с целью стабилизации зазора между торцами свариваемых труб, предварительно перед нагревом торцов труб вращающейс дугой производ т оплавление торцов труб теплом, выдел ющимс в электрических контактах при сближении торцов.