Способ подготовки стальной полосы для сварки трубных заготовок Советский патент 1993 года по МПК B23K33/00 B21C37/08 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при получении труб.

Целью изобретения является повышение качества сварного шва.

Для достижения поставленной цели в способе подготовки стальной полосы для сварки трубных заготовок с покрытием, включающем механическую обработку поверхности и нанесение газотермического покрытия, согласно изобретению, покрытие наносят на кромки полосы толщиной не менее 0,05 от толщины полосы с шириной зоны нанесения не менее удвоенной ширины грата сварки шва.

Покрытие может быть нанесено из различных материалов. При этом теплопровод- нрсть материала покрытия должна; быть не меньше теплопроводности стальной полосы. :.

Нанесение газотермического покрытия с теплопроводностью, не меньше теплопроводности полосы на ее кромки толщиной не менее 0,05 от толщины полосы с шириной зоны нанесения не менее удвоенной ширины грата сварочного шва позволяет за счет перераспределения температуры в зоне сварного шва увеличить ширину грата сварного шва, а, следовательно, уменьшить высоту грата. Это обеспечивает повышение прочности сварного шва и уменьшение количества металла, удаляемого с гратом.

Толщина газотермического покрытия на кромках полосы менее 0,05 от толщины полосы не влияет на перераспределение температуры в зоне сварного шва, а тем самым на образование грата. Кроме того, толщина газотермического покрытия на кромках полосы меньше 0,05 от толщины полосы не устраняет несимметричность грата, возниtw

fe

00

(Ј

N3 СЛ

N

00

кающую в результате возможного нечетного совпадения кромок при сварке полосы,

Толщину покрытия изменяли в интервале 0,05 - 0,25 мм. При толщине меньше 0,05 мм будут происходить явления, аналогичные происходящим при толщине ггзотерми- ческого покрытия меньше 0,05 от толщины полосы. При толщине покрытия больше 0,25 мм значительно ухудшается прочность его сцепления с основой, что приводит к частичному его отслоению при формовке и сварке трубы. Это приводит к уменьшению ширины грата сварного шва и увеличению его высоты, что значительно снижает прочность сварного шва. Толщину стальной полосы изменяли в интервале 1,0-5,0 мм, что соответствует основному сортаменту труб, получаемых на трубных электросварочных агрегатах. Ширина зоны нанесения покрытия меньше удвоенной ширины грата сварного шва не обеспечивает эффективных теплоотвод из области сварного шва, что приводит к уменьшению ширины трата сварного шва и увеличению его высоты, а. следовательно, к уменьшению прочности сварного шва.

Способ осуществляется следующим образом.

На кромки стальной полосы после дробеструйной подготовки поверхности наносят газотермическое покрытие не менее 0,05 от толщины полосы, причем толщина покрытия цолжна быть в интервале 0,05- 0,25 мм. Ширина зоны нанесения должна быть не менее.удвоенной ширины грата сварного шва.

Ширину.грата сварного шва измеряют на шлифе с помощью микроскопа после сварки пробной трубной заготовки соответствующей толщины с покрытием, нанесенным по всей ширине полосы. Полосу с покрытием формуют в тесную заготовку и сваривают кромки. Получают трубу с повышенным качеством сварного шва. Далее производят порезку труб на мерные длины.

Пример 1. На полосу из стали 10 толщиной 2,8 мм, шириной 232 мм и длиной 500 мм после дробеструйной обработки поверхности с давлением дроби 5 атм по всей ее ширине напыляли одностороннее алюминиевое газотермическое покрытие с помощью стационарного электрометаллиза- тора ЭМ-12М. Полосу формовали в трубную заготовку с внутренним покрытием и сваривали кромки высокочастотной сваркой. Ширина грата сварного шва при сварке пробной трубной заготовки составила 3,5 мм. Значения толщины покрытия на кромках полосы и ширины зоны нанесения приведены в табл. 1. Ширину грата сварного

шва и высоту грата измеряли на шлифе с помощью микроскопа. Прочность сварного шва определяли путем раздачи конусом патрубка диаметром 76 мм и длиной 50 мм, отрезанного от готовой трубы.

Показателем прочности сварного шва яв- лялась относительная окружная деформация патрубка, соответствующая началу разрушения шва. Окружную деформацию вычисляли

как разность между конечным и начальным

диаметром патрубка, отнесенную к его начальному диаметру. Результаты измерений и испытаний приведены в табл. 1.

Таким образом, нанесение алюминие5 вого газотермического покрытия толщиной 0,14-0,25 мм с шириной зоны нанесения не менее 7,0 мм на кромки полосы обеспечивает высокое качество сварного шва.

Пример 2. На полосу из стали 30

0 толщиной 4,0 мм. шириной 200 мм-и длиной 500 мм после дробеструйной обработки поверхности с давлением дроби 5 атм на кромки наносили с обеих сторон полосы медное газотермическое покрытие с помощью стацио5 нарного электрометаллизатора ЭМ-12М.

Полосу формовали в трубную заготовку и сваривали кромки высокочастотной сваркой. Ширина грата сварного шва при сварке пробной трубной заготовки с покрытием,

0 нанесенным по всей ширине полосы, составила 5,0 мм. Значения толщины покрытия на кромках полосы и ширины зоны нанесения приведены в табл. 2. Ширину и высоту грата сварного шва измеряли на шлифе с по5 мощью микроскопа. Прочность сварного шва определяли путем раздачи конусом патрубка диаметром 66 мм и длиной 55 мм, отрезанного от трубы (табл. 2).

Таким образом, нанесение медного га0 зотермического покрытия на кромки полосы толщиной 0,2-0,25 мм с шириной зоны нанесения не менее 10 мм обеспечивает высокое качество сварного шва.

Нанесение газотермических покрытий

5 на кромки полосы необходимой толщины и ширины зоны нанесения повышает антикоррозийные свойства сварного шва и обеспечивает уменьшение количества металла, удаляемого с гратом.

0 Формула изобретения

Способ подготовки стальной полосы для сварки трубных заготовок, включающий механическую обработку поверхности и нанесение газотермического покрытия на

5 кромки полосы, отличающийся тем, что с целью повышения качества сварного шва, покрытие наносят толщиной не менее 0.05 от толщины полосы и ширины зоны нанесения не менее удвоенной ширины грата сварного шва,

51816252 6

Таблица 1

Влияние параметров нанесения алюминиевого покрытия на качество сварного шва

Использование: изобретение относится к металлургии и может быть использовано при получении труб. Сущность изобретения: подготовку стальной полосы для сварки трубных заготовок ведут следующим образом. Сначала выполняют обработку поверхности, а затем нанесение газотермического покрытия. Покрытие наносят на кромки полосы толщиной не менее 0,05 от толщины полосы с шириной зоны нанесения не менее удвоенной ширины грата сварного шва. 2 табл. I-1

Влияние параметров нанесения медного покрытия на качество сварного шва

Таблица 2