SU897442A1 - Способ приварки патрубка к оболочке - Google Patents

Description

Изобретение относится к способу электродуговой сварки патрубков с наружной, обычно криволинейной, поверхностью оболочки сосуда, а конкретно к технологическому процессу автоматической сварки патрубков с· обечайкой корпуса ядерного реактора, и может быть использовано во многих отраслях машиностроения, особенно в энергетическом, химическом машиностроении при производстве сосудов под давлением: корпусов реакторов, парогенераторов, сепараторов пара, компенсаторов объема и т.п. резервуаров. ₁₅

Известны способы приварки патрубков, штуцеров к оболочке сосуда под давлением, включающие операцию обработки сопрягаемых элементов под свар ку, затем установку и фиксацию патрубка относительно оболочки и собственно сварку в заданных режимах и порядка наложения валиков шва. При этом процесс сварки ведут не в автоматическом, а ручном режиме, так как разделка кромок по контуру сопрягаемого участка криволинейной оболочки и цилиндрического патрубка переменна в своей геометрии и требует дополнительных движений электрода по сложной программе р ].

Недостатки известных способов нетехнологичность, низкая производительность процесса, относительно невысокое качество сварного соединения, трудоемкость выполнения сварного шва переменной геометрии и повышенная металлоемкость сосуда.

Известен способ приварки патрубка к оболочке, согласно которому на поверхности оболочки в месте приварки патрубка образуют плоскость, кромки патрубка обрабатывают на конус, а разделку заполняют кольцевыми валиками Г2].

Однако этот способ не обеспечивает достаточно высокого качества сварного соединения.

Цель изобретения - повышение качества сварного соединения. s

Поставленная цель достигается тем, что в способе приварки патрубка к оболочке, согласно которому на поверхности оболочки в месте приварки патрубка образуют плоскость, кромки 10 патрубка обрабатывают на конус, а разделку заполняют кольцевыми валиками, после наложения первого кольцевого валика в корне шва электрод перемещают по вертикали на толщину 15 этого валика, накладывают второй кольцевой валик и так далее до образования вертикального слоя, затем перемещают электрод вниз и таким же образом получают второй вертикальный ₂о слой и все последующие до полного заполнения разделки.

На фиг. 1 изображен процесс установки и фиксации свариваемых элементов; на фиг.2 - процесс наплавки ва- 25 ликов и слоев,' на фиг. 3 “ узел I. на фиг. 2 (стрелками на чертежах показаны направления движения инструмента) .

Способ приварки патрубка к оболоч- ³⁰ ке осуществляют следующим образом.

Первоначально на оболочке 2 в месте приварки к ней патрубка 1 образуют плоскую поверхность 3 путем механической обработки или наплавки слоя 4 ³⁵ переменной толщины . На патрубке при этом образуют торцовую коническую поверхность 5 с углом конуса при вершине 100-115°. Минимальный размер поверхности не должен быть ⁴⁰ менее наружного диаметра патрубка 1 в месте его присоединения к оболочке. Затем с помощью известных приспособлений фиксируют патрубок 1 на оболочке 2 и устанавливают оболочку сосуда ⁴⁵ так, чтобы плоская поверхность 5 была горизонтальна. Далее устанавливают автомат для сварки так, чтобы его электрод был наклонен к горизонтальной плоскости 3 и- имел возможность ⁵⁰ перемещаться в заданном режиме и одновременно вместе с мундштуком вращаться вокруг оси симметрии, перпендикулярной плоскости 3< Затем производят приварку патрубка 1 к оболочке 2 55 элементов в автоматическом режиме подачи проволоки в ванну и вращения ее с мундштуком вокруг оси симметрии ’плоскости 3. При этом процесс сварки ведут послойно, концентрическими валиками постоянного диаметра, начиная с первого корневого шва 6/и перемещают электрод дискретно один раз на каждый оборот вокруг патрубка, переходя с одного сварного валика, например валика 7, на другой валик, в данном случае 8, в каждом слое перпендикулярно указанной плоскости 3 на оболочке сверх на величину, равную высоте наплавляемого валика и так далее. После полного заполнения слоя, образованного валиками, например 7“11, переходят от этого вертикального слоя к последующему путем ступенчатого радиального перемещения электрода с мундштуком на величину, равную ширине наплавляемого слоя, и одновременно путем опускания электрода с мундштуком на высоту ранее наплавленного слоя для дальнейшей сварки последующего наружного слоя. В результате такого порядка наложения валиков и слоев, напоминающего как бы процесс наплавки вертикальных цилиндрических поверхностей, полностью заполняют разделку сварного соединения и завершают процесс приварки образованием соответствующей галтели. После выполнения всех валиков и слоев производят термообработку по известному режиму, и, если необходимо, вырезку корня шва и зачистку наружной поверхности сварного шва.

Предварительные опыты проводились для патрубков Ду 250, 350 мм при сварке проволокой 0 3 и 4 мм. Режим сварки при этом был (соответственно диаметру проволоки): ток 300 - 350 А и 45О - 500 А, скорость подачи проволоки 12-14 м/ч и 26 - 28 м/ч, скорость 34 - 36 м/ч и 26 - 28 м/ч. Сварку производили на образцах, выполненных из сталей типа 22К и 15Х2МФА. Использовали флюс ФЦ-14. Результаты исследований подтвердили эффективность предлагаемой технологии сварки.

Использование данного способа позволяет получить высокое качество сварного соединения патрубка с оболочкой.

Claims (1)

1. Изобретение относитс  к способу .электродуговой сварки патрубков с наружной, обычно криволинейной, поверхностью оболочки сосуда, а конкретно к технологическому процессу автоматической сварки патрубков с обечайкой корпуса  дерного реактора и может быть использовано во многих отрасл х машиностроени , особенно в энергетическом, химическом машиностроении при производстве сосудов под давлением: корпусов реакторов, парогенераторов, сепараторов пара, компенсаторов объема и т.п. резервуаров . Известны способы приварки патруб штуцеров к оболочке сосуда под давлением , включающие операцию обработ ки сопр гаемых элементов под свар ку, затем установку и фиксацию патр ка относительно оболочки и собствен но сварку в заданных режимах и пор дка наложени  валиков шва. При эт процесс сварки ведут не в автоматическом , а ручном режиме, так как разделка кромок по контуру сопр гаемого участка криволинейной оболочки и цилиндрического патрубка переменна в своей геометрии и требует дополнительных движений электрода по сложной программе 1 . Недостатки известных способов нетехнологичность , низка  производительность процесса, относительно невысокое качество сварного соединени , трудоемкость выполнени  сварного шва переменной геометрии и повышенна  металлоемкость сосуда. Известен способ приварки патрубка к оболочке, согласно которому на поверхности оболочки в месте приварки патрубка образуют плоскость, кромки патрубка обрабатывают на конус, а разделку заполн ют кольцевыми валиками 2 . Однако этот способ не обеспечивает достаточно высокого качества свар ного соединени . Цель изобретени  - повышение качества сварного соединени . Поставленна  цель достигаетс  тем что в способе приварки патрубка к оболочке, согласно которому на поверхности оболочки в месте приварки патрубка образуют плоскость, кромки патрубка обрабатывают на конус, а разделку заполн ют кольцевыми валиками , после наложени  первого кольцевого валика в корне шва электрод перемещают по вертикали на толщину этого валика, накладывают второй кольцевой валик и так далее до образовани  вертикального сло , затем перемещают электрод вниз и таким же образом получают второй вертикальный слой и все последующие до полного заполнени  разделки. На фиг. 1 изображен процесс установки и фиксации свариваемых элементов; на фиг.2 - процесс наплавки валиков и слоев, на фиг. 3 узел Iна фиг. 2 (стрелками на чертежах показаны направлени  движени  инструмента ) . Способ приварки патрубка к оболоч ке осуществл ют следующим образом. Первоначально на оболочке 2 в мес те приварки к ней патрубка 1 образую плоскую поверхность 3 путем механической обработки или наплавки сло  переменной толщины . На патрубке при этом образуют торцовую коническую пове(эхность 5 с углом конуса при вершине 100-115°. Минимальный размер поверхности не должен быть менее наружного диаметра патрубка 1 в месте его присоединени  к оболочке Затем с помощью известных приспособлений фиксируют патрубок 1 на оболоч ке 2 и устанавливают оболочку сосуда так, чтобы плоска  поверхность 5 была горизонтальна. Далее устанавливают автомат дл  сварки так, чтобы его электрод был наклонен к горизонтальной плоскости 3 и. имел возможность перемещатьс  в заданном режиме и одновременно вместе с мундштуком вращатьс  вокруг оси симметрии,перпенд кул рной плоскости 3- Затем производ т приварку патрубка 1 к оболочке 2 элементов в автоматическом режиме подачи проволоки в ванну и вращени  ее с мундштуком вокруг оси симметрии |плоскости 3. При этом процесс сварки ведут послойно, концентрическими валиками посто нного диаметра, начина  с первого корневого шва 6; и перемещают электрод дискретно один раз на каждый оборот вокруг патрубка, переход  с одного сварного валика, например валика 7, на другой валик, в данном случае 8, в каждом слое перпенди кул рно указанной плоскости 3 на оболочке сверх на величину, равную высоте наплавл емого валика и так далее. После полного заполнени  сло , образованного валиками, например 7-11, переход т от этого вертикального сло  к последующему путем ступенчатого радиального перемещени  электрода с мундштуком на величину, равную ширине наплавл емого сло , и одновременно путем опускани  электрода с мунд туком на высоту ранее наплавленного сло  дл  дальнейшей сварки последующего наружного сло . В результате такого пор дка наложени  валиков и слоев, напоминающего как бы процесс наплавки вертикальных цилиндрических поверхностей, полностью заполн ют разделку сварного соединени  и завершают процесс приварки образованием соответствующей галтели. После выполнени  всех валиков и слоев производ т термообработку по известному режиму, и, если необходимо, вырезку корн  шва и зачистку наружной поверхности сварного шва. Предварительные опыты проводились дл  патрубков Ду 250, 350 мм при сварке проволокой ФЗ и мм. Режим сварки при этом был (соответственно диаметру проволоки): ток 300 - 350 А и 450 - 500 А, скорость подачи проволоки 12-14 м/ч и 2б - 28 м/ч, скорость 34 - 36 м/ч и 26 - 28 м/ч. Сварку производили на образцах, выполненных из сталей типа 22К и 15Х2МФА. Использовали флюс ФЦ-14. Результаты исследований подтвердили эффективность предлагаемой технологии сварки. Использование данного способа позвол ет получить высокое качество сварного соединени  патрубка с оболочкой. Формула изобретени  Способ приварки патрубка к оболочке , при котором на поверхности оболочки в месте приварки патрубка образуют плоскость, кромки патрубка