Способ стыковой сварки труб сопротивлением и устройство для его осуществления

 

I. Способ стыковой сварки труб сопротивлением , при котором устанавливают трубы в разъемных зажимных губках стыкосварочной машины, осуществляют сдавливание кромок до образования вакуумноплотного контакта торцов, имеющих конусную разделку, а затем выполняют вакуумирование , нагрев и осадку, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и качества сварки, разделку торцов выполняют с наружным конусом, вакуумно-плотный контакт торцов осуществляют путем опрессовки холодного стыка осевым усилием, а затем создают ограниченный вакуумный объем снаружи свариваемого стыка. 2. Устройство для стыковой сварки труб сопротивлением, содержащее станину с подвижными и неподвижными разъемными зажимными губками, механизм осадки, устройство , защиты стыка в виде разъемной камеры, связанной с вакуумной системой, отличающееся тем, что камера выполнена герметичной, а зажимные губки снабжены уплотнительными элементами, размещенными в местах их разъемов между камерой и торцами губок и со стороны, противоположной камере. о $ (Л to ij: to Фаг.7

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (58 4 В 23 К 1 1 02 11 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3 1

Ðèã.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3783538/25-27 (22) 08.06.84 (46) 30.07.86. Бюл. № 28 (72) Г. Я. Шерман, И. Ю. Зыбко, Е. Я. Цельникер, В. П. Харин, В. И. Шершов, В. Д. Ковалев и И. Х. Рубцов (53) 621.791.762. 1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 477800, кл. В 23 К 11/04, 1973.

Авторское свидетельство СССР № 961891, кл. В 23 К 11/04, 1980. (54) СПОСОБ СТЫКОВОЙ СВАРКИ ТРУБ

СОПРОТИВЛЕНИЕМ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) 1. Способ стыковой сварки труб сопротивлением, при котором устанавливают трубы в разъемных зажимных губках стыкосварочной машины, осуществляют сдавливание кромок до образования вакуумноплотного контакта торцов, имеющих конусную разделку, а затем выполняют вакуумиÄÄSUÄÄ 1247210 А1 рование, нагрев и осадку, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и качества сварки, разделку торцов выполняют с наружным конусом, вакуумно-плотный контакт торцов осуществляют путем опрессовки холодного стыка осевым усилием, а затем создают ограниченный вакуумный объем снаружи свариваемого стыка.

2. Устройство для стыковой сварки труб сопротивлением, содержащее станину с подвижными и неподвижными разъемными зажимными губками, механизм осадки, устройство. защиты стыка в виде разъемной камеры, связанной с вакуумной системой, отличающееся тем, что камера выполнена герметичной, а зажимные губки снабжены Я уплотнительными элементами, размещенными в местах их разъемов между камерой и торцами губок и со стороны, противоположной камере.

1247210

A — A

< бакуумнону насосу

4гиг 2

ВНИИПИ Заказ 4058)!6

Филиал ППП «Патент», г.

Изобретение относится к стыковой контактной сварке труб и может быть использовано в машиностроении, например в котлостроении, при изготовлении поверхностей нагрева котлоагрегатов.

Цель изобретения — повышение качества и производительности стыковой контактной сварки сопротивлением труб путем уплотнения стыка перед вакуумированием в холодном состоянии (без предварительного нагрева) и создания вакуума в ограниченном объеме снаружи свариваемого стыка, На фиг. 1 показаны свариваемые трубы в зажимах сварочной машины, исходное положение перед сваркой; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1.

Способ стыковой сварки сопротивлением труб осуществляют следующим образом.

Свариваемые трубы 1 и 2, имеющие разделку торцов в виде наружного конуса 3, устанавливают в зажимы сварочной машины с герметизированными зажимными губками 4 и 5 и разъемной вакуумной камерой 6 таким образом, чтобы между их торцами был выдержан установочный зазор «а», который больше суммы двух зазоров «в» между торцами зажимов сварочной машины и торцовыми уплотнительными элементами разъемной вакуумной камеры на

3 мм. Камера 6 связана с вакуумной системой вакууМопроводами 7.

Зажимные губки имеют уплотнительные элементы в местах их разъемов, по торцам со стороны разъемной камеры 6 и в месте выхода из зажимных губок труб l и 2 со стороны, противоположной зоне сварки.

Уплотнительный элемент 8, размещенный со стороны камеры 6, выполнен выступающим в зазор между зажимами и камерой на величину

Fl гс — g f) + Л ос.пред.г д ос.окали-1-3 где доепред-величина предварительной осадки, мм.

Лос.скоп+- величина оКоН 43Te:iьной осадки, мм.

Величина 6 выбрана из условия обеспечения перемещения подвижной части машины на величину предварительной (дое.пред.) и окончательной (д„,„„„„) осадки.

Подвижным зажимом сварочной машины торцы свариваемых труб приводят в

5 !

О !

45 соприкосновение и предварительно осаждают осевым усилием на величину д ое.дг ед

При этом происходит сжатие каждого торцевого уплотнительного элемента разъемной вакуумной полукамеры на величину — — — — — мм. Затем выполняют кратковред о с. и р ег+ g

2 менное дополнительное уплотнение стыка, в результате чего образуют с наружной стороны стыка герметичную полость, которую вакуумируют с помощью вакуумного агрегата до необходимого разрежения. После создания требуемого разрежения включают сварочный трансформатор и под усилием предварительной осадки нагревают стык до необходимой температуры, после чего усилием осадки выполняют окончательную осадку Л осоконч. После этого сваренную трубу извлекают из зажимов сварочной машины. Цикл сварки окончен.

Вакуумирование образуемой герметичной полости ограниченного объема снаружи свариваемых труб обеспечивает надежную защиту стыка от образования окислов и повышает производительность процесса, так как время откачки не зависит от длины свариваемых труб и чистоты их внутренней поверхности.

Применение кратковременной осадки для уплотнения стыка перед откачкой воздуха повышает надежность защиты его от окисления и равномерность нагрева стыка по периметру.

Сваривали трубы ф 32 мм с толщиной стенки 4 — 5 мм из стали 20 и 2Х1МФ.

При сварке труб из стали 20 остаточное давление в зоне сварки составляло не более 13,3 Па, при сварке из стали 12ХIМФ

6,65 Па. Температура сварки труб из стали 20 составляла !200 — 1250 Ñ, а труб из стали 12ХIМФ 1300 — 1350 С. При этом в зоне стыка обеспечивалась максимальная относительная деформация, равная 0,5 — 0,6.

Опрессовка стыка перед откачкой воздуха производилась усилием осадки не менее

60,0 кН в течение — 2 с.

Предлагаемый способ стыковой сварки труб сопротивлением обеспечивает качественные сварные соединения труб без внутреннего и наружного грата при высокой производительности труда, что повышает эксплуатационную надежность сварных соединений.

Тираж l001 Подписное

Ужгород, ул. Проектная, 4