Способ сварки продольных стыков обечаек

 

Изобретение относится к сварке, а именно к способам сварки продольных стыков обечаек, и может быть использовано в различных областях машиностроения при производстве толстостенных труб, в частности, для морских буровых платформ. Цель изобретения - снижение остаточных угловых деформаций. Перед сваркой с внутренней стороны стыка устанавливаются пластины 2, имеющие форму сегмента с наружным радиусом R<SB POS="POST">н</SB>, большим внутреннего радиуса обечайки R<SB POS="POST">в</SB>. В зазоре 3 между кромками обечайки 1 и пластиной 2 размещают теплоизолирующую прокладку. Длину пластины 2 выбирают равной 3 - 5 толщинам обечайки, что обеспечивает крепление ее концов к обечайке в зонах, нагревающихся при сварке не выше 350°С. 3 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) (s)) 4 В 23 К 31/06 28/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ OEHT СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4320338/31-27 (22) 03.08.87 (46) 23.12.89, Бюл. М - 47 (71) Челябинский политехнический ин. ститут им.Ленинского комсомола (72) С.Г.Иванов, P.Ã.Губайдулин, Ф.Н.Султанов и Э.А.Махмудов (53) 621.191.75 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 475240, кл. В 23 К 31/06, 1972.

Сварка в машиностроении./Под ред.

В.А.Винокурова. Т.3, — M.: Машиностроение, 1979, с.230. (54) СПОСОБ СВАРКИ ПРОДОЛЬНЫХ СТЫКОВ ОБЕЧАЕК (57) Изобретение относится к сварке, а именно к способам сварки продоль2 ных стыков обечаек, и может быть использовано в различных областях машиностроения при производстве толстостенных труб, в частности, для морских буровых платформ. Цель изобретения — снижение остаточных угловых деформаций. Перед сваркой с внутренней стороны стыка устанавливаются пластины 2, имеющие форму сегмента с наружным радиусом r„, большим внутреннего радиуса обечайки rs. В зазоре 3 между кромками обечайки 1 и пластиной 2 размещают теплоизолирующую прокладку. Длину пластины 2 выбирают равной 3-5 толщинам обечайки, что обеспечивает крепление ее концов к обечайке в зонах, нагревающихся при сварке не выше 350 С. 3 ил., 1 табл.

1530387

55

Изобретение относится к сварке, а именно к способам сварки продольных стыков обечаек, и может быть использовано в различных областях машиностроения при производстве толстостенных труб, в частности, для морских буровых платформ.

Целью изобретения является снижение остаточных угловых деформаций.

На фиг.1 представлена схема деформации при сварке продольного стыка обечайки, на фиг,2 — схема реализации способа, на фиг.3 — вид А на фиг.2.

Способ реализуют следующим образом.

При изготовлении отдельных обечаек

1 труб производят электродуговую сварку продольного шва. Это приводит к нагреву кромок шва до температур о более 300-400 С, при которых у стали происходит резкое снижение величины модуля упругости.

Вызванное нагревом резкое снижение модуля упругости материала обечайки приводит к развитию угловых деформаций зоны шва — "провалу шва, показанному на фиг.3. Эти деформации в последующем затрудняют состыковку обечаек между собой, поэтому требуется их устранение.

Для предотвращения "проваливания" шва перед сваркой после сборки кромок продольного стыка под сварку по торцам обечайки 1 с внутренней стороны стыка устанавливают сегментные пластины 2 с наружным радиусом г, большим, чем внутренний радиус обечайки 1 r, и приваривают края пластин 2 лобовыми швами к кромкам обечайки 1. В зазор 3, образующийся между кромками и пластинами 2, размещают теплоизолирующую асбестовую прокладку Длина пластин соответствует 3-5 толщинам обечайки 1, что при сварке толстостенных стальных конструкций обеспечивает закрепление концов пластин в зонах обечайки, нагревающихся при сварке не выше 350 С.

Преимуществом данного способа является то, что пластина имеет форму сектора кольца (арки), а значит, обладает максимальным сопротивлением деформации изгиба.

При этом в результате того, что сектор кольца изготавливается с наружным радиусом г„, большим внутреннего радиуса обечайки г, при закреп5

45 ленин образуется зазор, необходимый для установки разделительной прокладки.

Пластина закрепляется на обечайке в точках с температурой, не превышающей температуры, при которой происходит резкое снижение модуля упругости материала пластины. Этим гарантируется то, что в результате теплопроводности она не нагревается до опасной температуры и не потеряет упругие свойства.

Разделительный слой изготавливается из материала с высокими теплоизоляционными свойствами и тем самым предотвращается нагрев пластины непосредственно от шва. Слой имеет переменную толщину для обеспечения плотного контакта пластины с обечайкой °

Пример. Сваривали обечайки из стали 09Г2С диаметром 1800 мм, длиной 3000 мм, толщиной 50 мм. Сварку производили в следующей последовательности: корневой проход выполняли полуавтоматической дуговой сваркой в среде СО, используя сварочную проволоку св-08Г2С, затем шло заполнение внутренней разделки автоматической дуговой сваркой под флюсом АН-47 с проволокой св-08ХИ.

Перед сваркой производили предварио тельный подогрев кромок до 150 С.

Режимы сварки приведены в таблице.

Пластина имела толщину 20 мм и закреплялась в точках на расстоянии

100 мм от центра шва. В качестве разделительного слоя использовался листовой асбест максимальной толщиной 10 мм. Исследования показали, что пластина в процессе сварки не нагревалась до температуры свыше

350 С и надежно удерживала зону шва от угловых деформаций, абсолютная величина которых уменьшилась в 8-10 раз.

Формула изобретения

Способ сварки продольных стыков обечаек, при котором собирают стык под сварку, устанавливают по концам обечайки дугообразные фиксирующие элементы, закрепляют их на свариваемых кромках с образованием зазора между внутренней поверхностью обечайки и фиксирующими элементами и произСкорость

Погонная

Диаметр Сварочный Напряжеэлектрода, ток, А ние дуги, MM В

Вид сварки энергия, кал/см сварки подачи проволоки, м/ч

Полуавтоматическая в среде СО

Автоматическая дуговая

3700

300-320 32-34 435

1,6

650-700 36-38 108 21,5 8250

4,0

5 1530387

6 водят сварку стыка, о т л и ч а ю— вводят в зазор между обечайкой и фикшийся тем, что, с целью снижения сирующими элементами теплоизолируюостаточных угловых деформаций, фикси- щий материал, а крепление фиксируюрующие элементы выполняют с кривиэ- щих элементов к свариваемым кромкам ной, меньшей кривизны обечайки, уста- производят в зонах, которые при сварновку фиксирующих элементов произво- ке нагреваются до температуры не выдят выпуклой частью в сторону стыка, ше 350 С.