SU721283A1

SU721283A1 - Method of friction welding of pipes

Info

Publication number: SU721283A1
Application number: SU772453536A
Authority: SU
Inventors: Александр Андреевич Дычко; Александр Николаевич Шайтаров; Амен Негмет-Улы Негметов; Анатолий Иванович Шумков
Priority date: 1977-02-14
Filing date: 1977-02-14
Publication date: 1980-03-18

Description

1one

Изобретение относитс к сварке, а именно к способам сварки труб трением, и может быть использовано дл сварки труб в услови х строителства магистральных и промысловых трубопроводов.The invention relates to welding, and in particular to methods of welding pipes by friction, and can be used for welding pipes in the conditions of construction of trunk and field pipelines.

Известен способ сварки трением длинномерных изделий, при котором между детал ми помешаетс вращающа с вставка 1 .A known method of welding by friction of long products, in which the rotating insert 1 is hampered between the parts.

Недостатком известного способа вл етс то, что вставка после нагрева выводитс из стыка, а свариваемце детали сдавливаютс , при этом значительна часть тепла отводитс от стыка при выведении вставки.The disadvantage of the known method is that the insert after heating is removed from the joint, and the parts being welded are squeezed, with a considerable part of the heat being removed from the joint when removing the insert.

Н&иболее близким к предлагаемому по Т|ехнической сушностй -и достигаемому результату вл етс способ сварки труб трением, при котором между торцами труб размешают вставку/ вращаемую и выдавливаемую в процессе сварки 2.Closest to that proposed by T | technical dryness - and the achieved result is a method of friction welding of pipes, in which the insert / rotated and extruded during the welding process is stirred between the ends of the pipes 2.

Однако при сварке таким-способом необходимо, чтобы вставка была достаточной толшины дл осуществлени разогрева торцов труб и дополнительно с этим вставка должна быть достаточно тонкой, чтобы ее можноHowever, when welding in such a way, it is necessary that the insert be sufficiently thick to heat the ends of the pipes and, in addition, the insert must be thin enough so that it can

было полностью вьщавливать из стыка во врем осадки труб.It was completely removed from the joint during the precipitation of the pipes.

При изменении таких факторов, как состо ние торцов труб, их толщина, температура окружающей среды, требуетс увеличивать прогрев торцов труб.When changing factors such as the condition of the pipe ends, their thickness, and the ambient temperature, it is necessary to increase the heating of the pipe ends.

При увеличении удельных давле0 ний нагрева растет момент сопротивлени вращению вставки, что приводит к опережающему срезу вставки и недогреву торцов труб.As the specific heating pressure increases, the moment of resistance to the insert rotation increases, which leads to an advance cut of the insert and underheating of the pipe ends.

Длительность нагрева в этих слу5 ча х можно увеличить, измен объем эффективно нагреваемого металла вставки, определ емого ее толщиной и площадью трени . При соосном вращении площадь трени вставки The duration of heating in these cases can be increased by changing the volume of the effectively heated metal of the insert, determined by its thickness and friction area. With coaxial rotation, the friction area of the insert

0 равна площади трени соедин емых круглых деталей.0 is equal to the friction area of the joined round parts.

Увеличение толшины вставки позволит повысить врем разогрева, но такое регулирование имеет недостат5 ки, так как при этом возрастает расход металла и возникает трудность подбора вставки нужной толщины дл различного состо ни торцов труб и услови их лрилегани к вставке.Increasing the thickness of the insert will increase the warm-up time, but this adjustment has drawbacks, since this increases the metal consumption and the difficulty of selecting the insert of the desired thickness for different states of the pipe ends and the condition of their insertion to the insert.

0 Цель изобретени - расширение технологических возможностей путем использовани вставок одного типоразмера дл сварки труб с различно толщиной стенок. Это достигаетс тем, что в пред гаемом способе перед началом процес са сварки ось вращени вставки сме тают относительно оси свариваемых, труб, а перед началом пластической деформации деталей ось вращени вставки и ось свариваемых труб сов мещают . В предлагаемом способе процесс сварки можно регулировать за счет объема разогреваемого металла встав ки путем увеличени площади трени вставки о детали. Такое регулирование необходимо при различном cocтo нии торцов труб которое может характеризоватьс неперпендикул рностью плоскости торцо к оси труб,наличием местньк вм тин и выступов, отклонением по толщине стенок труб. Увеличение же времени нагрева вставки до момента ее среза ни .путем относительного смещени осей приведет к увеличению температ ры торцов труб, необходимой дл при дани им параллельности. Регулирование смещением осей вставки и труб позволит при одной толщине вставки получить равнопрочное соединение независимо от состо торцов труб. Совмещение осей необходимо производить до момента нагрева вставки до пластичного состо ни , так как в противном случае возникнут значительные радиальные усили , которы могут привести к смещению кромок труб или аварии машины дл сварки трением. Схема работы механизма сварки тр предлагаемым способом с внутренним .приводом вращени показана в период нагрева на фиг,1 и в период проковки на фиг,2, . Вставка выполнена в виде шайбы установленной на венце 2, Трубы 30 The purpose of the invention is the expansion of technological capabilities by using inserts of the same size for welding pipes with different wall thicknesses. This is achieved by the fact that in the proposed method, before the start of the welding process, the axis of rotation of the insert is displaced relative to the axis of the welded pipes, and before the beginning of plastic deformation of parts, the axis of rotation of the insert and the axis of the pipes being welded are combined. In the proposed method, the welding process can be adjusted due to the volume of heated metal of the insert by increasing the area of friction of the insert about the part. Such regulation is necessary at different configurations of pipe ends, which can be characterized by non-perpendicularity of the plane of the pipe face to the pipe axis, the presence of local tension and protrusions, and deviations in the wall thickness of the pipes. An increase in the heating time of the insert until it is cut off by the relative displacement of the axes will lead to an increase in the temperature of the pipe ends, which is necessary for making it parallel. Regulation by the displacement of the axes of the insert and pipes will allow for a single insert thickness to obtain an equal strength connection regardless of the condition of the pipe ends. The alignment of the axes must be made before the insert is heated to a ductile state, since otherwise there will be considerable radial forces that can lead to the displacement of the edges of the pipes or the accident of the friction welding machine. The scheme of operation of the welding mechanism by the proposed method with an internal rotary drive is shown during the heating period in FIG. 1 and during the forging period in FIG. 2,. The insert is made in the form of a washer installed on the crown 2, Pipe 3

Claims

JB the warm-up period is displaced relative to the axis of rotation of the insert to eccentricity e and pressed against it by force Rn. The friction welding machine can implement this method by inserting the mechanism for displacing the axis of rotation of the insert. With an external drive, the outer drive ring is displaced, and with an internal drive, the drive shaft. Using the proposed method, on the one hand, it is possible to simplify experimental studies on finding optimal welding modes using a third body, and on the other hand, using one insert size, obtain uniform-strength joints under various welding conditions and conditions. The invention of the method of friction welding of pipes, in which the size of the insert between the ends of pipes, rotates and is extruded during the welding process, which is designed to expand technological capabilities by using inserts of the same size for welding pipes with different wall thickness. , before the beginning of the welding process, the axis of rotation of the insert is shifted relative to the axis of the pipes to be welded, and before the beginning of plastic deformation of parts, the axis of rotation of the insert and the axis of the pipes to be welded are aligned, Sources of information, in consideration in examination 1, Bill B, I, Welding of metals by friction, L, Mashinostroenie, 1970, p. 13-14, rb (a), 2, Czechoslovakia Patent No. 96193, class 49 h 35/02, I960 (prototype).

RP

W

2