SU1660318A1

SU1660318A1 - Method of preparing edges for welding

Info

Publication number: SU1660318A1
Application number: SU894768355A
Authority: SU
Inventors: В.Б. Николаев; В.В. Рощин; В.Н. Гульбин; В.А. Косенко; С.В. Пешехонов
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6476
Priority date: 1989-10-23
Filing date: 1989-10-23
Publication date: 1992-07-23

Abstract

Изобретение относитс к области аргонодуговой сварки и может быть использовано в энергетической, химической промышленности, где примен ютс , двухслойные переходники, сварепные с трубами. Цель изобретени - повышение качества соединени двухслойных переходников с трубами за счет исключени отслоени переходников . Дл этого при подготовке кромок под сварку на переходнике 1 выполн - ют конусную 15 и сферическую 11 поверхности . Конусна поверхность 15 вл етс касательной к сферической поверхности 11. Радиус сферической поверхности выбирают равным от 0,3 до 0,5 толщины плакирующего сло . Данный способ позвол ет снизить трудоемкость в св зи с меньшим уда- Длением объема металла. 1 ил.The invention relates to the field of argon arc welding and can be used in the energy, chemical industry, where two-layer adapters are used, welded with pipes. The purpose of the invention is to improve the quality of the connection of two-layer adapters to pipes by eliminating the detachment of adapters. To do this, in preparing the edges for welding, adapter 1 is used to perform a conical 15 and a spherical 11 surface. The conical surface 15 is tangent to the spherical surface 11. The radius of the spherical surface is chosen to be from 0.3 to 0.5 of the thickness of the cladding layer. This method reduces labor intensity due to less removal of the metal volume. 1 il.

Description

Изобретение относитс к области сварки и может быть применено, например , в энергетической промышленности при соединении труб с переходниками .The invention relates to the field of welding and can be applied, for example, in the energy industry when connecting pipes with adapters.

Целью изобретени вл етс повышение качества соединени при сварке труб с двухслойными переходниками.The aim of the invention is to improve the quality of the joint when welding pipes with double-layer adapters.

На чертеже показана разделка кро- мрк в двухслойном переходнике и его стыковка с сопр гаемыми трубами. Двухслойные переходники служат дл соединени разнородных стыков труб, которые между собой сваркой плавлением не соедин ютс . В этом случае кажда стыкуема труба привариваетс к тому слою переходника, который, идентичен ей по химическому составу.The drawing shows the cutting of a brick in a two-layer adapter and its joining with the associated pipes. Double-layer adapters serve to connect dissimilar pipe joints, which are not joined by fusion welding. In this case, each joined pipe is welded to that layer of the adapter, which is identical in chemical composition to it.

Способ осуществл ют следующим образом . Из двухслойной заготовки, по-The method is carried out as follows. From the two-layer billet,

лученной из разнородных сплавов, преимущественно с применением энергии взрыва, вырезают переходник 1 с наружным диаметром П и отверстием 2 диаметром D, состо щий из плакируемого сло 3 (иной (У, и плакирующего сло 4 толикой , соединенных между собой путем пластической деформации по зоне 5 контакта. Дл соединени переходника 1 с трубами 6 и 7 в месте стыкон 8 и 9 на торцах переходника 1 вблизи отверсти 2 вы- полн ют разделку 10 со сферическими поверхност ми 11 12 радиусом R R, притуплени ми 13, 14 толщиной С,, С2 и конусными поверхност ми 15, 16, выполненными под углами Х1, по касательной к сферическим поверхност м 11, 12. После пыпплнени разделки 10 переходник 1 устанавливаютAdapted from adapter 1 with outer diameter П and hole 2 with diameter D, consisting of a cladding layer 3 (different (U, and cladding layer 4), interconnected by plastic deformation in zone 5 contact. To connect adapter 1 with pipes 6 and 7, in place of joint 8 and 9, ends of adapter 1 near opening 2 are cut 10 with spherical surfaces 11 12 with radius RR, dulls 13, 14 with thickness C ,, С2 and conical surfaces 15, 16, made bubbled angles X1, tangential to the spherical surfaces 11, 12. After cutting 10 pypplneni adapter set 1

оэ оoh oh

оabout

0000

toe.toe.

ЮоYuo

IMP жду трубам 6IMP waiting for pipes 6

э. 4er four

DD

и 7 с наружными дна- м пнутрепним диаметНетрамлand 7 with external bottoms

|ром Пд, на торцах которых пылолиена разделка 17(10), конструкци которой может быть произвольной и должна обеспечить полное проплавпенис кромок при малых сварочных токах, устран ть перегрел и накопление значительных напр жений и деформаций в зоне 5 кон- такта. Собранные стыки 8 и 9 прихватывают и сваривают электродуговой сваркой плавлением.Rum front, at the ends of which there is a polylen cutting 17 (10), the design of which can be arbitrary and should ensure complete penetration of the edges at low welding currents, eliminate overheating and the accumulation of significant stresses and strains in the contact area 5. The assembled joints 8 and 9 grab and weld by arc fusion welding.

Радиусы сферической поверхностиSpherical surface radii

R, и ИгR, and Ig

выбирают рапными от 0,3 доchoose a throttle from 0.3 to

0,5 &Ј , где $Ј - толгиша плакирующего сло 4 в Двухслойчом переходнике I. Л указанном пределе радиус сферической поверхности обеспечивает совместно с конструкцией разделки кромок 17 (18) труб 6 и 7 максимальную концентрацию при усадке сварного шв напр жений и упруго-пластических деформаций главным образом в месте сварки (в шве и околошовиой зоне) с незначительным их наличием зоне контакта 5, что в бопыпей степени преп тствует отрыву слоев. Кроме того , наличие сферической и конической поверхностей позвол ет локализовать изготовление разделки на сравнительно небольшой поверхности крупногабаритных заготовок и корпусных изделий без удалени значительного объема металла.0.5 & Ј, where $ Ј is the tolish of the cladding layer 4 in the Two-Layer Adapter I. At the indicated limit, the radius of the spherical surface provides, together with the design of the grooving of the edges 17 (18) of pipes 6 and 7, the maximum concentration during the shrinkage of the welded stresses deformations mainly in the place of welding (in the seam and okoloshoviy zone) with their insignificant presence of the contact zone 5, which, to the extent of the joint, prevents the layers from separating. In addition, the presence of spherical and conical surfaces makes it possible to localize the manufacture of cutting on the relatively small surface of large-sized workpieces and body products without removing a significant amount of metal.

Эффект заметно повышаетс при выполнении предлагаемой разделки на двухслойных переходниках и особенно в том случае, когда переходник имеет тарельчатую форму с одновременным наличием вогнутой и выпуклой плоскости , со значительной стрепой прогиба, где удаление металла на Гол мной поверхности практически невозможно из-за сравнительно небольшой толщины плакирующего сло и получени асимметричной формы переходника. Наличие выпуклой и вогнутой поверхностей на двухслThe effect is noticeably enhanced when the proposed cutting is performed on double-layer adapters, and especially when the adapter has a plate shape with the simultaneous presence of a concave and convex plane, with a significant streak, where the removal of metal on the Gol me surface is almost impossible due to the relatively small thickness of the cladding layer and obtain an asymmetric shape adapter. The presence of convex and concave surfaces on double

ных заготовках, а, следовательно, и аналогична формч вырезаемых из нихbillets, and, consequently, is similar to the molds cut from them

ванин дл их получени энергии взрыва . Правка таких заготовок дл многих сочетаний двухслойного металла невозможна , так как незначительные пластические , деформации привод т к расслое- нию заготовок по зоне 5 контакта.vanin for their explosion energy. Editing of such blanks for many combinations of a two-layer metal is impossible, since minor plastic deformations lead to stratification of the blanks in the contact zone 5.

При радиусе сферической поверхностWith a radius of spherical surface

менееless

0.3&,0.3 &,

в зоне j контакта, по пл in zone j of contact

5five

00

5five

00

мтг значительные напр жгпн и деформации в процессе усадки сварного шва,mtg significant stress and strain in the process of shrinkage of the weld,

что может привести к отрыву слоев, При радиусе сферической поверхности более 0,5 да заметно уменьшаетс толщина слоев и увеличиваетс объем наплавленного металла при заполнении разделки и процессе сварки, что может привести к перегреву зоны 5 контакта свыше критической температуры и выпадению в ней избыточных фаз,When the spherical surface radius is more than 0.5 and the thickness of the layers noticeably decreases, the volume of the deposited metal increases during filling and welding, which can lead to overheating of the contact zone 5 above the critical temperature and loss of excessive phases in it,

Конусные поверхности 15 и 16, выполн емые под углом cf i и Qdg , должны обеспечить необходимый доступ сварочной дуги к стыкам 8, 9 и требуемые размеры сварного шва. Углы 0, и 0 йьг бираютс экспериментально. Выполнение конусной поверхности по касательной к сферической поверхности -необходимо дл обеспечени плавного перехода двух поверхностей дл устранени несплавлени сварного шва с кромкой разделки в этом месте.The conical surfaces 15 and 16, made at an angle cf i and Qdg, should provide the necessary access of the welding arc to the joints 8, 9 and the required dimensions of the weld. Angles 0 and 0 are selected experimentally. Making the tapered surface tangential to the spherical surface is necessary to ensure a smooth transition of the two surfaces to eliminate the non-fusion of the weld with the edge of the groove in this place.

Притуплени 13 и 14 кромок с толщиной с, и Г % должны обеспечить полное проплавление корн шва в стыках 8 и 9 на минимальных токах с устранением перегрева зоны 5 контакта вышеDullings of 13 and 14 edges with thickness, and Г% should ensure complete penetration of the root of the seam in joints 8 and 9 at minimum currents with elimination of overheating of the contact zone 5 above

Толщины СThickness C

5five

критическом температуры, юлщинм ь и С/Ј выбирают экспериментально.Critical temperatures, Jluschina b and C / Ј are chosen experimentally.

При осуществлении предложенного способа разделки кромок из двухслойных листовых заготовок 46ХНМ ВТ1-0 размером 25x000x800 мм, полученных сваркой взрывом, изготав-In the implementation of the proposed method of cutting edges from two-layer sheet blanks 46HNM VT1-0 25x000x800 mm in size, obtained by explosion welding, manufactured

00

5five

ливалн два переходника 1 с наружным диаметром l)f 600 мм и отверстием 2 диаметром П 300 мм с плакируемым слоем из листового сплава марки 46ХНМ (ЭП630) по ТУ14-1-3124-81 толщиной DJ 17 и планирующим слоем из листового титана марки RT1-0 по ГОСТ 22178-76 толщиной 2 8 мм. Пе- с реходники имели тарельчатую форму с выпуклой поверхностью со стороны сплава 46Х11М и вогнутой со стороны титана ВТ1-0 со стрелой прогиба 18 мм. С обоих торцов переходника вблизи отверсти 2 изготавливали разделку 10 кромок со сферическими поверхност ми 11,12 с притуплени ми 13,14livaln two adapters 1 with an outer diameter of l) f 600 mm and a hole 2 with a diameter of P 300 mm with a clad layer of sheet alloy of the 46ХНМ (EP630) brand according to TU14-1-3124-81 with a thickness of DJ 17 and a planning layer of sheet titanium of the brand RT1- 0 according to GOST 22178-76 thickness of 2 8 mm. Perekhodniki had a plate-like shape with a convex surface on the side of the alloy 46Х11М and concave on the side of titanium VT1-0 with a deflection of 18 mm. At both ends of the adapter, near the opening 2, cutting of 10 edges was made with spherical surfaces 11,12 with dulling 13,14.

5С5С

ТОЛРДИНОЙ С 1,5 мм Сг 1,0 мм и коническими поверхност ми 15, 16, выполненными под углом Q(. 65rt и 67 по касательной к гЪрричес- ким поверхност м 11, 12.C 1.5 mm Cr 1.0 mm and conical surfaces 15, 16, made at an angle Q (65 rt and 67 tangential to magnetic surfaces 11, 12.

После выполнени разделки 10 переходник 1 собиралс с трубами 6 изAfter cutting 10, adapter 1 was assembled with tubes 6 of

irir

сплапа 46XIIM и трубами нч тнтанп ВТ 1-0 с образованием стыков 8 и 9 с зазором 0-0,5 мм. Трубы 6 и 7 из- готавлнвапись и-э листов вальцованными с продольными спарными швами с наруж- 1гым диаметром Г) Р 310 мм и внутренним диаметром П4 300 мм. Торпы труб и месте стыкоп 8 и 9 обрабатывались со ступенчатой раздел- кой 17 (18) кромок. Собранные стыки 8 и 9 прихватывались и сваривались ручной аргонодуговой сваркой с полным пролллвлением и защитой корн пва аргоном. Заполнение разделки46XIIM splapa and low-pass pipes VT 1-0 with the formation of joints 8 and 9 with a gap of 0-0.5 mm. Pipes 6 and 7 of the fabrication of i-e sheets rolled with longitudinal seams with an outer diameter D) P 310 mm and an internal diameter P4 300 mm. Thorns of pipes and joints 8 and 9 were machined with a staggered 17 (18) edges. Assembled joints 8 and 9 were seized and welded by manual argon-arc welding with a full extension and protection of the root pva with argon. Filling the cut

осуществл лось в восемь проходов с использованием присадочных проволок марки ХН50МПО (Эк 1) по ТУ14-1-3761-8 при сварке стыка 8 и марки ВТ1-00 по ТУ1-9-922-77 при сварке стыка 9. В зоне 5 контакта двухслойного соединени сочетани сплава 46ХНМ с титаном RT1-0 происходит интенсивное выпадение хрупкой интерметаллиднЪй фазы при нагреве этой зоны до темпера- туры выше 500°С. Поэтому сварка стыков S и 9 производилась на минимально возможных токах (60-80 А) при сварке корн шва, 90-110А при заполнении разделки) с непрерывным принудитель- ным охлаждением места сварки и зоны 5 контакта специальными устройствами. Сварные соединени и зона контакта изготовленных переходников контролировались внешним осмотром и ультразвуковой деЛектоскопией, а также проводилс металлографический анализwas carried out in eight passes using filler wires of the KhN50MPO brand (Ek 1) according to ТУ14-1-3761-8 when welding butt 8 and brand ВТ1-00 according to ТУ1-9-922-77 when welding butt 9. In zone 5 of the contact of two-layer The combination of the 46ХНМ alloy with RT1-0 titanium leads to an intensive precipitation of the fragile intermetallic phase when this zone is heated to a temperature above 500 ° C. Therefore, welding of joints S and 9 was carried out at the lowest possible currents (60-80 A) when welding the weld root, 90-110A while filling the groove) with continuous forced cooling of the weld spot and the contact zone 5 with special devices. The welded joints and contact area of the manufactured adapters were monitored by external examination and ultrasonic delectoscopy, as well as by metallographic analysis.

IP обрлчцов, lu-ipr т нньг. и ч p.i inix VI.ICTKOP переходника и с лрнмх ШПОР. Контроль и аналич покачлли, что гв.чрные типы ПЛОТНЫР бг-т наличи чначит чьимх дефектов, а в чоне контакта рыиадрнн интерметаллидной фл.чы и отрывов (р с- слоений) не наблюдалось.IP Oblchts, lu-ipr t nng. and h p.i inix VI.ICTKOP adapter and with lnmh SPOR. The control and analysis of the fact that the black types of PLOTNYR bg-t are characterized by the presence of someone's defects, and in the junction of the contact of the interme- lidene interfallium flux and tears (p-foliations) were not observed.

Claims

Using the proposed method of preparing the edges for welding significantly reduces the laboriousness of the work and improves the quality of products due to the fact that in the manufacture of large double-layer disc adapters with a significant bending arrow, it is possible to avoid removing a large amount of metal, excessive thinning of the cladding layer, obtaining an asymmetric shape of the adapter, overheating contact zones and separation of layers. Invention Formula

i

The method of preparing the edges for welding, in which a conical surface is made on the joined edge, which is characterized by the fact that, in order to improve the quality of the joint when welding a pipe with a two-layer adapter, a spherical surface is additionally performed between the conical surface and the end face of the adapter. choose from 0.3 to 0.5 thickness of the cladding layer of the adapter, while the conical surface is positioned tangentially to the spherical surface.