СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ КОЛЬЦЕВЫХ ШВОВ ПОВОРОТНЫХ СТЫКОВ ТРУБ Российский патент 2016 года по МПК B23K37/04 B23K31/02 B23K101/06 B23K9/32 

Описание патента на изобретение RU2601366C1

Изобретение относится к строительству трубопроводов и сварке трубных сборок, а именно к выполнению операции сварки кольцевых швов при изготовлении трубных сборок и приварки деталей и узлов к торцам труб большого диаметра с использованием дуговой сварки.

Известен способ дуговой сварки поворотных кольцевых стыков патент №732106, В23К 31/06, опубл. 05.05.1980 г.), при котором предварительно собранные технологическим швом элементы свариваются двумя сварочными головками (сварочные тракторы АДС1000), расположенными снаружи и внутри свариваемых колец. Способ позволяет производить сварку колец больших диаметров для изготовления корпусов реакторов и других сборок большого диаметра. Способ не обеспечивает высокое качество сварного шва, так как сварочный трактор перемещается по изделию, повторяя рельеф, что приводит к изменению вылета электрода и нарушению стабильности сварки. Отсутствие направляющих для трактора требует постоянной корректировки направления сварочной проволоки, что так же не способствует повышению качества соединения. Сварочные тракторы имеют ограниченное применение при сварке кольцевых швов из-за габаритов и расстояния между колесами. По этой причине они не могут применяться в данном способе для сварки труб даже большого диаметра - 1420 мм.

Известно устройство для сварки неповоротных стыков труб патент №707728, В23К 31/06, опубл. 05.01.1980 г.), позволяющее производить настройку кольцевой направляющей с высокой точностью, что положительно влияет на качество соединения. Использование устройства требует постоянной корректировки режимов сварки по мере изменения положения сварочной головки. Вращение сварочной головки вокруг трубы приводит к постепенному скручиванию сварочных кабелей, что требует периодической остановки сварки для их раскручивания.

Наиболее широко применяются два способа сварки трубных сборок (двух и более труб между собой) и приварки деталей и узлов к торцам труб дуговой сваркой: неповоротная сварка кольцевого стыкового шва во всех пространственных положениях ручной дуговой сваркой покрытыми электродами, дуговой механизированной сваркой в среде защитных газов, дуговой автоматической сваркой в среде защитных газов с перемещением сварочной горелки со скоростью сварки по кольцевой направляющей. Поворотная сварка кольцевого стыкового шва осуществляется в нижнем положении электрода дуговой механизированной сваркой в среде защитных газов или дуговой автоматической сваркой под флюсом, при этом сварочная горелка находится в неподвижном состоянии или выполняет колебательные движения, а скорость сварки обеспечивается вращением трубы роликовым вращателем.

Оба способа обладают своими достоинствами и недостатками.

Способ неповоротной сварки кольцевого стыкового шва не требует вращения трубы, но отличается более низкой производительностью в силу того, что сварка в вертикальном и потолочном положениях выполняется на пониженной скорости. Помимо этого, автоматическая сварка неповоротных стыковых швов требует периодических остановок для раскручивания сварочных кабелей.

Способ поворотной сварки кольцевого стыкового шва отличается более высокой производительностью, но прохождение продольного или спирального шва трубы через ролики вращателя сопровождается резким скачком, при этом труба перемещается с ускорением и с образованием дефектов в сварном шве типа «непровар» или «несплавление». Кроме того, дополнительные возмущения в процесс сварки вносятся при сварке труб с отклонением от прямолинейности - кривизной. Постоянное изменение расстояния от разделки до сварочной горелки в этом случае приводит к изменению вылета электрода и,как следствие, - нестабильности процесса сварки с образованием дефектов сварного шва.

Предлагаемый способ сварки собранных стыков труб отличается от применяемых тем, что сварка собранного кольцевого стыка выполняется с вращением трубы на роликовом вращателе со скоростью сварки, при этом сварочная горелка находится в верхней точке трубы, с нижним положением электрода, неподвижно относительно точки сварки за счет перемещения сварочного трактора со скоростью сварки в противоположном направлении по кольцевой направляющей закрепленной на трубе.

Предлагаемый способ сварки позволяет исключить вредное воздействие колебаний при сварке труб с кривизной и при прохождении продольного или спирального шва трубы через ролики вращателя, и тем самым повысить качество сварки, без потери производительности на остановки для раскручивания сварочных кабелей.

Реализация предлагаемого технического решения обеспечивает повышение качества сварки за счет исключения воздействия скачков трубы при наезде роликов вращателя на сварной шов, в этом случае кривизна трубы не имеет значения, т.к. сварочный трактор перемещается по кольцевой направляющей, жестко закрепленной на трубе.

Предлагаемое техническое решение позволяет повысить качество и производительность за счет постоянства скорости сварки, и исключения остановок для раскручивания сварочных кабелей.

Предлагаемый способ сварки кольцевых швов решает задачи упрощения технологии сварки кольцевых швов предварительно собранных трубных сборок при высоком качестве сварного шва за счет стабильности процесса сварки на всем цикле выполнения кольцевого шва, повышения точности наведения сварочной горелки на стык, увеличения производительности за счет исключения остановок для раскручивания сварочных кабелей и проводов управления сваркой.Изобретение поясняется чертежами, где показана комплектация сварочного поста:

1) источник питания сварки;

2) механизм подачи сварочной проволоки со сварочной горелкой;

3) сварочный трактор с механизмом поперечного колебания горелки для автоматической сварки;

4) направляющее кольцо для сварочного трактора;

5) роликовый вращатель.

На трубу, к которой пристыкована трубная деталь, устанавливается направляющее кольцо для сварочного трактора 4, затем штатными защелками на кольцо крепится сварочный трактор с механизмом поперечного колебания горелки для автоматической сварки 3. Предварительно, сварочный трактор устанавливается со смещением от «зенита». Затем включается движение каретки трактора задающее скорость сварки по направлению к оператору и включается привод вращения роликового вращателя 5 в противоположном направлении. Скорость вращения роликов вращателя синхронизируется со сварочной скоростью перемещения каретки сварочного трактора по направляющей. При этом вращение роликов вращателя и перемещение сварочного трактора происходит в противоположных направлениях. В результате сварочный трактор находится в постоянном положении заданном оператором. После настройки скорости вращения заготовки включается источник питания сварки 1, при этом сварочная проволока через механизм подачи 2 проходя по шланг-пакету и сварочной горелке, закрепленной на тракторе, поступает в зону сварки.

Предлагаемый способ сварки позволяет исключить воздействие на сварочный трактор колебаний свариваемых деталей при прохождении швов трубы через ролики вращателя, воздействия биений при использовании труб с кривизной и тем самым повысить качество сварки без потери производительности на остановки для раскручивания сварочных кабелей.

Похожие патенты RU2601366C1

название год авторы номер документа
МОДУЛЬ ЛАЗЕРНО-ДУГОВОЙ ДЛЯ ОРБИТАЛЬНОЙ СВАРКИ НЕПОВОРОТНЫХ КОЛЬЦЕВЫХ СТЫКОВ ТРУБ 2013
  • Величко Ольга Валерьевна
  • Туричин Глеб Андреевич
  • Певзнер Яков Борисович
  • Гринин Олег Иванович
  • Кузнецов Андрей Владимирович
  • Осипов Вячеслав Владимирович
RU2548842C1
УНИВЕРСАЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБНЫХ УЗЛОВ 2011
  • Олевский Семен Аврамович
  • Ковальчук Николай Ильич
RU2478460C1
Способ соединения и разъединения труб для добычи битуминозной нефти и устройство для лазерной сварки и резки при реализации способа 2016
  • Маганов Наиль Ульфатович
  • Ибрагимов Наиль Габдулбариевич
  • Аухадеев Рашит Равилович
  • Захаров Сергей Геннадьевич
  • Швецов Михаил Викторович
  • Ахмадишин Фарит Фоатович
  • Рахманов Рауф Нухович
RU2630327C1
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ КРОМОК ПОД ОРБИТАЛЬНУЮ ЛАЗЕРНУЮ СВАРКУ НЕПОВОРОТНЫХ СТЫКОВЫХ КОЛЬЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ 2020
  • Морозова Ольга Павловна
RU2743131C1
Способ орбитальной лазерной сварки нефтяных стальных труб, устройство и система, его реализующие 2020
  • Афанасьев Алексей Николаевич
  • Быковский Дмитрий Петрович
  • Грезев Николай Витальевич
  • Копылов Сергей Михайлович
  • Петрунин Денис Владимирович
  • Петухов Андрей Анатольевич
RU2759457C1
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТЬЮ СВАРОЧНОЙ ВАННЫ 2020
  • Морозова Ольга Павловна
RU2763068C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕЗОТХОДНОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ РЕЗКИ ЗАГОТОВОК ИЗ ТРУБ 1991
  • Цеханович В.А.
  • Канель Л.С.
RU2071399C1
Способ сварки поворотных спиральных и кольцевых стыков цилиндрических изделий 1982
  • Семенов Станислав Евгеньевич
  • Кузьмин Юрий Николаевич
  • Мандельберг Симон Львович
SU1098726A1
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТЕРМИЧЕСКИМ ЦИКЛОМ МНОГОПРОХОДНОЙ ЛАЗЕРНОЙ СВАРКИ НЕПОВОРОТНЫХ КОЛЬЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ В УЗКОЩЕЛЕВУЮ РАЗДЕЛКУ СО СВАРОЧНОЙ ПРОВОЛОКОЙ 2020
  • Морозова Ольга Павловна
RU2754216C1
СПОСОБ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ НЕПОВОРОТНЫХ КОЛЬЦЕВЫХ ШВОВ ТРУБОПРОВОДОВ 2013
  • Алешин Николай Павлович
  • Гладков Эдуард Александрович
  • Перковский Роман Анатольевич
  • Шолохов Михаил Александрович
  • Фивейский Андрей Михайлович
RU2529127C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 601 366 C1

Реферат патента 2016 года СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ КОЛЬЦЕВЫХ ШВОВ ПОВОРОТНЫХ СТЫКОВ ТРУБ

Изобретение относится к способу дуговой автоматической сварки кольцевых швов поворотных стыков труб. Осуществляют сборку свариваемых труб. Устанавливают на трубу кольцевую направляющую и сваривают собранные трубы посредством сварочной горелки и сварочного трактора, перемещающегося со сварочной скоростью по кольцевой направляющей. При этом сварку кольцевых швов труб осуществляют с использованием роликового вращателя. Перед сваркой осуществляют синхронизацию скоростей вращения роликов вращателя и скорости перемещения сварочного трактора по направляющей в противоположных направлениях, при этом обеспечивают нахождение сварочной горелки в верхнем положении неподвижно относительно точки сварки. Изобретение позволяет повысить качество сварного шва за счет снижения количества вносимых возмущений в процессе сварки при сварке труб с отклонением от прямолинейности и при прохождении сварного шва трубы по роликам вращателя. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 601 366 C1

Способ дуговой автоматической сварки кольцевых швов поворотных стыков труб, включающий сборку свариваемых труб, установку на трубу кольцевой направляющей и сварку собранных труб посредством сварочной горелки и сварочного трактора, перемещающегося со сварочной скоростью по кольцевой направляющей, отличающийся тем, что сварку кольцевых швов труб осуществляют с использованием роликового вращателя, при этом перед сваркой осуществляют синхронизацию скоростей вращения роликов вращателя и скорости перемещения сварочного трактора по направляющей в противоположных направлениях, при этом обеспечивают нахождение сварочной горелки в верхнем положении неподвижно относительно точки сварки.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2016 года RU2601366C1

СВАРОЧНЫЙ ТРАКТОР И СПОСОБ СВАРКИ КОЛЬЦЕВЫХ ШВОВ ИЗДЕЛИЙ СВАРОЧНЫМ ТРАКТОРОМ 2002
  • Ризванов Р.Г.
  • Абдеев Р.Г.
  • Абдюков А.Р.
  • Теляев Р.Ф.
RU2224629C1
Способ сварки поворотных спиральных и кольцевых стыков цилиндрических изделий 1982
  • Семенов Станислав Евгеньевич
  • Кузьмин Юрий Николаевич
  • Мандельберг Симон Львович
SU1098726A1
Устройство для автоматической дуговой сварки поворотных стыков труб 1976
  • Униговский Михаил Рахмилевич
  • Боруцкий Альберт Иосифович
  • Гольдфайн Абрам Эльевич
  • Зайденберг Александр Семенович
  • Зицер Давид Борисович
  • Зильберштейн Борис Маркович
  • Авраменко Виталий Антонович
SU749600A1
US 4148467 A1, 10.04.1979.

RU 2 601 366 C1

Авторы

Пермяков Игорь Львович

Кардаев Николай Евгеньевич

Вятченников Владимир Владимирович

Буняшин Михаил Васильевич

Гудза Олег Юрьевич

Даты

2016-11-10Публикация

2015-04-23Подача