Способ сварки труб трением Советский патент 1980 года по МПК B23K19/02 

1

Изобретение относится к сварке, а именно к способам сварки труб трением, и может быть использовано для сварки труб в условиях строителства магистральных и промысловых трубопроводов.

Известен способ сварки трением длинномерных изделий, при котором между деталями помешается вращающаяся вставка 1 .

Недостатком известного способа является то, что вставка после нагрева выводится из стыка, а свариваемце детали сдавливаются, при этом значительная часть тепла отводится от стыка при выведении вставки.

Н&иболее близким к предлагаемому по Т|ехнической сушностй -и достигаемому результату является способ сварки труб трением, при котором между торцами труб размешают вставку/ вращаемую и выдавливаемую в процессе сварки 2.

Однако при сварке таким-способом необходимо, чтобы вставка была достаточной толшины для осуществления разогрева торцов труб и дополнительно с этим вставка должна быть достаточно тонкой, чтобы ее можно

было полностью вьщавливать из стыка во время осадки труб.

При изменении таких факторов, как состояние торцов труб, их толщина, температура окружающей среды, требуется увеличивать прогрев торцов труб.

При увеличении удельных давле0ний нагрева растет момент сопротивления вращению вставки, что приводит к опережающему срезу вставки и недогреву торцов труб.

Длительность нагрева в этих слу5чаях можно увеличить, изменяя объем эффективно нагреваемого металла вставки, определяемого ее толщиной и площадью трения. При соосном вращении площадь трения вставки

0 равна площади трения соединяемых круглых деталей.

Увеличение толшины вставки позволит повысить время разогрева, но такое регулирование имеет недостат5ки, так как при этом возрастает расход металла и возникает трудность подбора вставки нужной толщины для различного состояния торцов труб и условия их лрилегания к вставке.

0 Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем использования вставок одного типоразмера для сварки труб с различно толщиной стенок. Это достигается тем, что в пред гаемом способе перед началом процес са сварки ось вращения вставки сме тают относительно оси свариваемых, труб, а перед началом пластической деформации деталей ось вращения вставки и ось свариваемых труб сов мещают . В предлагаемом способе процесс сварки можно регулировать за счет объема разогреваемого металла встав ки путем увеличения площади трения вставки о детали. Такое регулирование необходимо при различном cocтo нии торцов труб которое может характеризоваться неперпендикулярностью плоскости торцо к оси труб,наличием местньк вмятин и выступов, отклонением по толщине стенок труб. Увеличение же времени нагрева вставки до момента ее среза ния .путем относительного смещения осей приведет к увеличению температ ры торцов труб, необходимой для при дания им параллельности. Регулирование смещением осей вставки и труб позволит при одной толщине вставки получить равнопрочное соединение независимо от состоя торцов труб. Совмещение осей необходимо производить до момента нагрева вставки до пластичного состояния, так как в противном случае возникнут значительные радиальные усилия, которы могут привести к смещению кромок труб или аварии машины для сварки трением. Схема работы механизма сварки тр предлагаемым способом с внутренним .приводом вращения показана в период нагрева на фиг,1 и в период проковки на фиг,2, . Вставка выполнена в виде шайбы установленной на венце 2, Трубы 3

JB период разогрева смещены относительно оси вращения вставки на эксцентриситет е и поджимаются к ней усилием Рн, При достижении задан ной тегллературы оси труб и вставки совмещаются (фиг,2), вставка срезается по внутреннему контуру, и осуществляется проковка труб с усилием Рп, В машине для сварки трением этот способ быть реализован путемустановки механизма смещения оси вращения вставки. При внешнем приводе вращения смещается наружнЕлй приводной венец, а при внутреннем приводе - приводной вал. Применением предлагаемого способа можно, с одной стороны, упростить экспериментальные исследования по изысканию оптимальных режимов сварки при помощи третьего тела, а с другой,используя один типоразмер вставки, получать равнопрочные соединения при различных режимахи условиях сварки. Формула изобретения Способ сварки труб трением, при котором между торцами труб разме,щают вставку, вращаемую и выдавливаемую в процессе сварки, о т л и чающийс я тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем использования вставок одного типоразмера для сварки труб с различной толщиной стенок, перед началом процесса сварки ось вращения вставки смещают относительно оси свариваемых труб, а перед началом пластической деформации деталей ось вращения вставки и ось свариваемых труб совмещают, Источники информации, Ьринятые во внимание при экспертизе 1,Билль В,И, Сварка металлов трением, Л,, Машиностроение, 1970, с,13-14, р.б(а),2,Патент ЧССР № 96193, кл.49 h 35/02, I960 (прототип).

Рп

W

Фиг.2