Способ сварки продольного шва труб большого диаметра Советский патент 1988 года по МПК B23K31/06 B23K33/00 

4 Ю

00

ел

ел

Kj

Изобретение относится к металлургической промьшшенности, конкретнее к производству стальных электросварных труб большого диаметра из листов конечной длины.

Цель изобретения - повьшение качества сварных соединений труб путем уменьшения вероятности образования горячих трепин в технологическом и наружном рабочем швах. На фиг.1 представлена схема свар- ки технологического и рабочего на- ружных швов на фиг.2 - кривая рас- пределения температур в металле технологического шва; на фиг.З - график зависимости величины коэффициента k от мощности дуги при сварке технологического шва.

Технологический шов 1 вьтолняют газоэлектрическ.ой сваркой в разделе кромок трубы 2. Вслед гча технологическим швом 1 сваркой под флюсом выполняют наружный рабочий шов 3.

Металл технологического шва 1 посе затвердевания охлаждается от температуры плавления (фиг.2, кривая 4). В процессе охлаждения металл технологического шва 1 восстанавливает свои прочностные свойства в интервале тем- йератур 6ПП-500°С. НИжняя граница этого температурного интервала обозначена Т-1 .

В связи с низкими значениями погонной энергии при сварке техноло- гического шва (0,4-0,6 иЩж/м) скорость охлаждения металла шва в интервале фазовых превращений достигает . При таких скоростях охлаж,-, ения в металле швов на современных трубных сталях образуется мартенсит, что существенно снижает пластичность металла швов.

Температура начала мартенситного превращения обозначена Tj. Для низколегированных сталей эта температура лежит в пределах 380-400 с, а для сталей контролируемой прокатки типа 09Г2ФБ она равна 390°С,

Сварку наружных швов 3 осуществляют при расстоянии между электродами аппарата 5 для сварки технологического швп и аппарата 6 для сварки рабочего шва в пределах от S др Si, т.е. на участке технологического шва 1, температура которого находит- Ся в диапазоне . На этом участке металл шва 1 обладает достаточной прочностью и вязкостью, чтобы противостоять тепловым напряжениям, возникающим при сварке рабочего наружного шва 3.

Установлено, что при отношении глубины проплавления технологического шва h к толщине стенки трубы f в предела х Ь/сУ ° 0,25-0,4 расстояние S от места сварки до участка

шва, охладившегося до температуры Т, может быть с достаточной для практики точностью определено из выражения

S - , где k - коэффициент, завися

,щий от режима сварки и теп- .

.лофизических свойств металла

трубы.

Значения этого коэффициента и зависимости от мощности дуги, определен- ные экспериментально при сварке малоуглеродистых и низколегированных сталей, приведены на фиг.З, Мощность дуги q определяется из выражения

25

2-ui,

где и

1

напряжение дуги, BJ сварочньй ток, А термический КПД дуги.

0

5

При газоэлектрической сварке погруженной дугой, которая применяется длут выполнения технологичесс ких швов труб, этот коэффициент следует применять равным 0,8.

При одной и той же мощности дуги большие значения k относятся к h/cC 0,4, меньшие - к h/i 0,25.

0 Проверка способа произведена на трубоэлектросварочных станах 1220 при сварке труб 1220«14 мм. Технологический шов сваривают в COj проволокой Св-08Г2 диаметром 4 мм. Скорость

с сварки 140 м/ч, сварочный ток I 950 А, нап ряжение дуги U 25 В,

Коэффициент k для данного режима, сварки технологического шва составляет 250°С/м. Соответственно, предлага- емьш диапазон расстояний между электродами аппаратов для сварки технологического и наружного рабочего швов

равен S 250 0,5, Sj TV 250 0,625.

Фактическое расстояние между ап- , паратами при сварке труб,590 мм. Исследования сварных труб, изготовленных по предлагаемому способу, пока3 1428557

зывают полное отсутствие в них крисот

.таллизационных трещин. Формула изобретения

, Способ сварки продольного шва труб большого диаметра, при котором выполняют разделку кромок и осуществляют сначала сварку технологического щва, а затем многодуговую сварку под флюсом наружного и внутреннего швов, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварки путем уменьшения вероятности образования горячих трещин в технологическом и наружном рабочем швах, расстояние между дугами при сварке технологического и рабочего наружног швов устанавливают в пределах

от

Т4

где S и S

Т, О

k до

Ч

минимально и максимально допустимые расстояния между дугами; температура металла технологического шва, при которой восстанавливаются прочностные свойства;

температура начала мар- тенситного превращения в металле технологического шва ,

коэффи1р1ент, определя- емьй экспериментально.

Изобретение относится к сварке, в частности к способам сварки про- дольного шва труб большого диаметра, и может быть применено в трубном производстве. Цель - повьш ение качества сварки путем уменьшения вероятности образования горячих трещин в технологическом и наружном р;абочем швах. Сначала выполняют сварку технологического шва газоэлектрической сваркой, затем сваркой под флюсом - наружный рабочий шов. Сварку этого шва осуществляют при расстоянии между электродами аппарата для сварки технологического шва и аппарата для сварки рабочего шва, обеспечивающем на участке технологического шва температуру в диапазоне температур Tj, где Т;, - температура металла технологического шва восстановления прочностных свойств; Т - температура начала мартенситного превращения того же шва. На этом участке металл технологического шва обладает достаточной прочностью и вязкостью, чтобы противостоять тепловым напряжениям, возникающим при сварке наружного рабочего шва. 3 ил. (Л с

фи2.1

r

фиг. 2.

100

Редактор Н.Рогулич Заказ 5078/18

Составитель Л.Назарова Техред М.Ходанич

го 25 ,/fS/rr

Корректор М.Шароши

Тираж 922Подписное

В11ИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий . 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое пред-приятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

- I, ft ft

го 25 ,/fS/rr

Корректор М.Шароши