Claims (2)
ts секции бывает неизменным, что создает предрасположенность к образованию тре- щин в сварном шве от напр жений, возникающих в процессе сварки. Кроме -д того, неопределенны величины и направлени деформаций приваренной секции после завершени сварки и освобождени ее от удерживающих рогаиков . Наиболее близким к предлагаемому вл етс способ многопроходной сварки кольцевых швов, согласно которому изделие размещают, на податливых опорах и выполн ют сварку 2j . При сварке создают изгибающие моменты и усили , противодействующие сварочным деформаци м, пропорциональные толщине свариваемого издели , однако каждый из новых валиков при выполнении следующего прохода накладываетс на предыдущие при посто нном противодействии сварочным деформаци м и отсутствии контрол за величинами противодействующих сил, что создает предпосылки дл образовани трещин в сварном щве и не дает возможности предвидеть, какое положение займет при варенное изделие в процессе и после за верщени сварки. Целью изобретени вл етс уменьшени сварочных деформаций и напр жений , вызывающих растрескивание сварных швов. Дл достижени поставленной цели согласно способу многопроходной сварки кольцевых швов, при котором изделие размещают на податливых опорах и выполн ют сварку, до сварки определ ют величины реакций на опорах и после сварки каждого прохода привод т величи ны реакций на опорах к первоначальному уровню путем регулировки податливости опор. Фиксаци реакций на опорах, когда изделие находитс на опорах во взвещен ном. состо нии, дает начальные величины дл последующей оперативной ориентиро ки в процессе сварки. Далее отклонени реакций опор рт первоначальных определ ют, производ наблюдени как в процессе выполнени , так и после сварки очередного прохода, при этом приведение реакций опор к пер воначальным величинам означает то, чт противодействие сварочным деформаци м сн то и очередной сварной проход будет выполн тьс на разгруженном сварном щве. Таким образом, исключаютс предпосылки дл образовани трещин в сварном шве и обеспечиваетс возможность вести остаточные деформации по требуемым направлени м, исключа их увеличе ние выше допустимых пределов. Осущес вл контроль за величинами и направле }5и ми противодействующих сил в процес се и после выполнени каждого сварног прохода, привод т конечные остаточные деформации к минимальным, при этом обеспечивают заданное положение изделий , исключа неопределенность изменений величин и направлений деформаций и положений приваренных изделий. На фиг. 1 изображена схема сварки согласно данному способу; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - график поэтапной регулировки реакций на опорах после нал ожени сварных валиков; на фиг. 4 график деформаций издели в процессе сварки в пределах допустимых значений линейных отклонений под воздействием поэтапно возникающих сварочных напр жений и противодействующих им усилий и изгибающих моментов опор. На фиг. 1 и 2 показаны части свари- ваемьк изделий, например, патрубков 1 и 2 двух корабельных механизмов, из которых механизм 3 ,установлен на фундамент и жестко закреплен, а механизм 4 выве- шен на податлиет.1х опорах 5 с возмож- ностью свободного перемещени по всем степен м свободы. В качестве податливых опор 5 могут быть использованы динамометры дл измерени нагрузок, основани 6 кдторых имеют возможность перемещатьс в горизонтальной плоскости, например, с помощью устройств 7 качени . Боковые горизонтальные нагрузки и перемещени фиксируютс динамометрами 8, а осевые перемещени наблюдаютс с помощью индикатора 9. На графике (фиг. 3) по оси ординат отложены величины изменени нагрузок Q KTj возникающих на опорах под воздействием сварочных напр жений, измен ющих первоначальные величины реакций опор 5. На оси абсцисс даны пор дковые номера накладываемых сварных валиков N. Параллельно оси абсцисс проведены линии предельных значений допустимых нагрузок на опоры Qy и Qvy,,, при которых обеспечиваетс целостность сварных валиков при их затвердевании. На графике (фиг. 4) по оси ординат отложены величины линейных деформаций 6 мм, при этом обозначены линии и допустимых линейных отклонений оси патрубка 2 привариваемого механизма 4 от первоначального положени , обеспечивающих заданные параметры сборки На оси абсцисс даны . Пример. Провод т сварку кольцевого щва патрубков,, 1 и 2. С помощью опор-динамометров 5 и 8 обеспечиваетс центровка стыкуемых патрубков по соосности , после чего фиксируютс реакции , 5 динамометров 5 и 8 в виде показаний, принимаемых за первоначальные, при этом величина суммарной нагрузки на динамометры 5 равна О , т.е. равна весу механизма 4. Допустимое отклонение при центровке В . В процессе сварки, начина со второго сварного прохода, производ тс контрольные наблюдени за изменением реакций опор 5, показаний боковых динамометров 8 и индикатора 9. После выполнени второго прохода нагрузка на опорах измен етс и увеличиваетс до значени Qj, а линейные перемещени оси патрубка 2 составл ют величину 2.Однако помощью регулировки подат ливости опор-динамометров 5 нагрузка приводитс к первоначальной, величине Gl( , т.е. показани динамометров привод тс к значени м, зафиксированным после центровки патрубков 1 и 2. Вмест с тем, линейное отклойение оси патрубка 2 составл ет значение Е.- . Далее выполн ют третий проход. Нагрузка на динамометры уменьщаетс и доходит до значени Q,, Q.. После этого с помощью динамометров механизм 4 снова вывешиваетс до значени Q на его опорах, т.е. манипулиру с динамометрами , их показани увеличивают до первоначальных, поскольку они разгружа ютс за счет сварных напр жений, что означает наличие нагрузки на сварной валик. Линейные перемешени оси патруб ке 2 при значени х Q составл ют величину Ед , а при Q увеличиваютс до 1 Затем при наложении четвертого валика значени нагрузок приближаютс к значению Яу71о, что отмечает наблюдающий рабочий, сообщающий об этом сварщику , который останавливает наложение четвертого валика при значении Q , ког да перемещени уменьшаютс от 8г до Efc . Динамометры 5 разгру каютс до первоначальных показаний Q , когда перемещени уменьшаютс от б, до 6- , при этих услови х сварщик доваривает заданные схемой размеры четвертого валика , однако нагрузка на опоры-динамометры 5 снова возрастает до значени G|g QA Qvna4 перемещени уменьшаютс от В до Eg . Динамометры снова разгружаютс до значений Q , когда перемещени уменьшаютс от Е л до бл , что близко к tf) . Таким образом, каждый из последуюW/IX сварных валиков при выполнении проходов формируетс при отсутствии напр жений в сварном шве, что особенно , 466 важно в процессе сварки его корневой части, поскольку накладка сварных валиков на основу, наход щуюс в состо нии напр жени , а также прп нагрузках выше0| хи Qvviivn приводит к нарушению целостности сварных валиков (трещины, разрывы) при их затвердевании. При этом линейные перемещени , контролируемые по величине и направлению в процессе сварки, привод тс к конечным величинам в пределах Еуу,-,,. Как видно из приведенного примера, при применении данного способа не имеет значени из каких конкретных материалов выполнены привариваемые, патрубки, толщины и габаритные размеры патрубков, масса привариваемого издели , а также режимы сварки, т.е. величины напр жени и силы сварочного тока, род тока, вид сварки - ручна или автоматическа , марка присадочного материала, скорость сварки и т.д. Это объ сн етс тем, что указанные параметры и характеристики вЛ5ПОТСЯ определ ющими в части величин сварочных напр жений и деформаций, воэникаюших в процессе сварки, в то врем как в данном способе имеютс ввиду операции регулировки привариваемого издели на податливых опорах с цельр уменьшени этих напр жений и деформаций в CEsapHOM шве (независимо от их величин) и обеспечени заданного положени издели после сварки. Так, например, при опытных проверках предлагаемого способа были проведены, в частности, приварки патрубков изделий, имеющих следующие различные материалы и параметры, режимы сварки: 1.Масса привариваемого издели , размещенного на податливых опорах - 12 т, наружный диаметр патрубков - 850 мм, толщина стенок патрубков 65 мм, материал патрубков - сталь перлитного класса, вид сварки - автоматическа , в защитном газе, неплав щнмс вольфрамовым электродом с присадочной проволо1дэй диаметрами, соответственно, 7 мм и 2 мм, параметры тока 38О В, ЗОО А, род - посто нный. 2.Масса издели - 2,5 т, диаметр патрубков - 280 мм, толщина стенок 30 мм, материал - сталь аустенитного , класса, сварка ручна плав щимс электродом 5 мм, параметры сварочного тока: 22О В, 17О А, род - посто нный. При сварйе кольцевых швов по данному способу отсутствует посто нное противодействие сварочньп деформаци м, ибо при увеличении реакций опор до значений , близких к допустимым, динамомет ры нагружают или разгружают так, чтобы наложение очередного сварного вапи ка происходило при первоначальных значени х динамометров, что исключает разрушение валика и уменьшает опасность разрушени сварного шва после сварки. Тщательный контроль остаточных деформаций позвол ет привести положение привариваемого издели к первоначальному , когда до сварки вьпюлн етс центров ка с помощью динамометров и фиксируютс показани динамометров, вл ющихс регулируемыми в процессе сварки податливыми опорами, в том числе воспринимающими вес издели . Контроль за величинами реакций опор-динамометров, в том числе воспринимающих вес привариваемого изцели , и увеличение или уменьшение нагрузки от возникающих напр жений в сварном Шве вл ютс существенным средством, позвол ющим уменьшить сварочные напр жени и деформа90 6 ции, а следовательно, предотвратить растрескивание . Формула изобретени Способ многопроходной сварки кольцевых швов, при котором изделие размещают на податливых опорах и выполн ют сварку, отличающийс тем, что, с целью уменьшени сварочных деформаций и напр жений, вызывающих растрескивание сварных швов, до сварки определ ют величины реакдий на опорах и после сварки каждого прохода привод т величины реакций на опорах к первоначальному уровню путем регулировани податливости опор. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент АнгЛии NO 1265972, кл. В 3 R , 1972. ts section is unchanged, which creates a predisposition to the formation of cracks in the weld from stresses that occur during the welding process. In addition, the magnitudes and directions of the deformations of the welded section after the welding and its release from the retaining corners are uncertain. Closest to the present invention, there is a method of multi-pass welding of circumferential welds, according to which the product is placed, on flexible supports and welding 2j is performed. When welding, bending moments and forces are created that counteract the welding deformations proportional to the thickness of the product being welded, however, each of the new rollers during the next pass superimposes the previous ones with constant resistance to the welding deformations and the absence of control over the values of the opposing forces, which creates prerequisites for the formation of cracks in the welded joint and makes it impossible to predict what position it will take when the cooked product is in the process and after welding. The aim of the invention is to reduce welding deformations and stresses causing cracking of the welds. To achieve this goal, according to the method of multi-pass welding of circumferential welds, in which the product is placed on flexible supports and welding, the values of reactions on the supports are determined before welding and, after welding of each pass, the values of reactions on the supports are restored to the initial level by adjusting the flexibility of the supports . Fixation of reactions on supports, when the product is on supports in the nominal. state, gives initial values for subsequent operational orientation in the welding process. Further, the deviations of the reactions of the initial supports are determined by observing both during the execution and after welding of the next pass, while bringing the reactions of the supports to the initial values means that the resistance to the welding deformations is removed and the next welding pass will be performed on unloaded welded joint. Thus, the prerequisites for the formation of cracks in the weld are eliminated and it is possible to carry out permanent deformations in the required directions, excluding their increase above the permissible limits. The control of the magnitudes and directions of the five opposing forces in the process and after each weld pass is carried out, the final residual deformations are minimized, while ensuring the specified position of the products, eliminating the uncertainty of changes in the magnitudes and directions of deformations and the positions of the welded products. FIG. 1 shows the welding scheme according to this method; in fig. 2 is a view A of FIG. one; in fig. 3 is a graph of step-by-step adjustment of reactions on supports after the burning of welded rollers; in fig. 4 is a graph of the deformations of the product during the welding process within the limits of permissible values of linear deviations under the influence of the welding stresses that arise in stages and the opposing forces and bending moments of the supports. FIG. Figures 1 and 2 show parts of welded products, for example, pipes 1 and 2 of two ship mechanisms, of which mechanism 3 is mounted on a foundation and rigidly fixed, and mechanism 4 is mounted on compliant 1x supports 5 with the possibility of free movement. in all degrees of freedom. Dynamometers for measuring loads can be used as compliant supports 5, the bases of which are able to move in the horizontal plane, for example, by means of rolling devices 7. Lateral horizontal loads and displacements are fixed by dynamometers 8, and axial displacements are observed with the aid of indicator 9. In the graph (Fig. 3), the ordinate shows the magnitudes of the variations in the loads Q KTj arising from the supports under the influence of welding stresses that change the initial values of the reactions of the supports 5 The abscissa axis gives the sequence numbers of the overlapped weld rollers N. Parallel to the abscissa axis, the limit values of the allowable loads on the supports Qy and Qvy, are drawn, which ensure the integrity of the welded shaft. Cove during their solidification. On the graph (Fig. 4), the ordinate shows the linear deformations of 6 mm, with the lines and permissible linear deviations of the axis of the nozzle 2 of the welded mechanism 4 from the initial position, providing the specified assembly parameters. The abscissa axis is given. Example. Weld the annular schv nozzles, 1 and 2. Using the dynamometers 5 and 8, the alignment of the elongated nozzles are provided along the alignment, after which the reactions, 5 dynamometers 5 and 8 are recorded in the form of readings taken as initial, and the total load on dynamometers 5 is equal to O, i.e. equal to the weight of the mechanism 4. The permissible deviation when centering. During the welding process, starting with the second welded passage, control observations are made of the changes in the reactions of the supports 5, the readings of the side dynamometers 8 and the indicator 9. After the second pass, the load on the supports changes and increases to the value Qj, and the linear movements of the nozzle 2 axis The value is 2. However, using the adjustment of the flexibility of the support dynamometers 5, the load is reduced to the initial value Gl (i.e., the dynamometers readings lead to values recorded after centering the pipes 1 and 2. Thus, the linear deflection of the axis of the nozzle 2 is E.-. Then the third pass is performed. The load on the dynamometers decreases and reaches the value Q ,, Q. After that, using the dynamometers, mechanism 4 is again hung out to Q supports, i.e., a manipulator with dynamometers, increase their readings to the original ones, since they are unloaded due to welded stresses, which means that there is a load on the welded roller. Linear shifts of the axis of the pipe 2 at Q values are E units, and as Q increases to 1 Taught upon application of the fourth roller load values approach the value Yau71o that the observer observes a worker reports this welder that stops overlay fourth roller at a value of Q, coh and movement are reduced from 8g to Efc. The dynamometers 5 are unloaded to the original readings Q, when the displacements decrease from b to 6, under these conditions the welder finishes the fourth roller dimensions specified by the circuit, however the load on the dynamometers 5 again increases to the value G | g QA Qvna4 displacements decrease from In to Eg. The dynamometers are again unloaded to Q values when displacements are reduced from E to bl, which is close to tf). Thus, each of the following W / IX welded rollers, when making passes, is formed in the absence of stresses in the weld, which is especially important 466 in the process of welding its root part, since the overlay of welded rollers on the substrate being in a stress state, and also prp loads above 0 | Chi Qvviivn leads to violation of the integrity of the welded rollers (cracks, breaks) during their hardening. In this case, linear displacements, controlled in magnitude and direction during the welding process, are reduced to final values within Ey, - ,,. As can be seen from the above example, when using this method, it does not matter what specific materials are welded, nozzles, thicknesses and overall dimensions of nozzles, weight of the welded product, as well as welding modes, i.e. voltage values and strengths of welding current, type of current, type of welding - manual or automatic, grade of filler material, welding speed, etc. This is due to the fact that the specified parameters and characteristics VL5POTS determining in part the values of welding stresses and deformations, which occurred during the welding process, while in this method they mean the operation of adjusting the welded product on flexible supports to reduce these stresses. and deformations in the CEsapHOM seam (regardless of their size) and ensuring a predetermined position of the product after welding. So, for example, with experimental checks of the proposed method, in particular, welding of the pipes of products having the following different materials and parameters, welding modes were carried out: 1. The mass of the welded product placed on compliant supports is 12 tons, the outer diameter of pipes is 850 mm, nozzle wall thickness is 65 mm, nozzle material is pearlite-grade steel, the type of welding is automatic, in protective gas, non-melting tungsten electrode with a filler wire diameter of 7 mm and 2 mm, respectively, current parameters 38О В, ЗОО A, type - constant. 2. The mass of the product is 2.5 tons, the diameter of the pipes is 280 mm, the wall thickness is 30 mm, the material is austenitic steel, a class, manual welding with a melting electrode is 5 mm, welding current parameters: 22 O, 17 O A, type - constant . When welding round seams in this method, there is no constant resistance to welding deformations, because as the support reactions increase to values close to the allowable, the dynamometers load or unload so that the next weld wrap occurs at the initial values of dynamometers, which prevents destruction roller and reduces the risk of weld failure after welding. Careful control of residual deformations allows the position of the product to be initialized to the original, when prior to welding, the centers of ka are pulped with dynamometers and the readings of dynamometers that are adjustable in the process of welding are compliant supports, including those that perceive the weight of the product. Monitoring the magnitude of the reactions of dynamometer gauges, including those perceiving the weight of the welded heel, and increasing or decreasing the load from the resulting stresses in the welded Shwe are essential tools for reducing welding stresses and strains, and therefore preventing cracking. Claims of the method of multi-pass welding of annular welds, in which the product is placed on flexible supports and performed welding, characterized in that, in order to reduce welding deformations and stresses causing cracking of welds, before welding, the values of reactions on the supports and after welding are determined of each pass, the magnitudes of the reactions on the supports are returned to the initial level by adjusting the compliance of the supports. Sources of information taken into account in the examination 1.Patent AngLii NO 1265972, cl. In 3 R, 1972.
2.Авторское свидетельство СССР № 184376, кл В 23 К 31/06, 1962 (прототип).2. USSR author's certificate number 184376, class B 23 K 31/06, 1962 (prototype).