Способ дуговой сварки поворотных кольцевых стыков Советский патент 1980 года по МПК B23K31/06 

Изобретение относится к сварке, в чал-ности в способам дуговой сварки поворотных кольцевых стыков, и может ьыть использовано при изготовлении корпусов реакторов и п огенераторов атомных „электростанций. Известен способ сварки крупногабарит ных цилиндрических колец, заключаюший.ся в том, что кольца устанавливают соос но на горизонтальном стенде, прихватывают между собой, обеспечив посадку с натягом в соединении типа отверстие-i вал, сжимают их усилием около 10О т и производят сварку неподвижной сварочной горелкой при вращении собранного пакета lj . Однако, указанный способ не может вспользоваться в полном объеме при сва ке цилиндрических сосудов, так как разделка под сварку в сосудахне имеет цен рирующих поясков (соединения типа отв1ерстие-вал), требует создания сложног оборудования, обеспечивающего требуемый осевой прижим деталей (колец) или механической обработки наружной поверхрности колец, с целью ликвидации отклонений от круглости. Известен также способ I дуговой сварки noBopoTHbix кольцевых стыков, преимущественно крупногабаритных сосудов, при котором свариваемые элементы устана ливают на роликовом стенде соосно друг другу, предварительно соединяют их тех нологическимн швами и затем осуществляют сварку одновременно двумя сварочными головками, которые располагают диаметрально противоположно друг к другу изнутри и снаружи стыка под требуемым утлом к вертикальной: оси 2 . Недостатком указанного способа является неойсодимость введения дополнительной операции механической обработки наружных поверхностей элементов с целью исключения их смещения и радиальном направлении при их вращении на горизонтальном роликовом стенде или необходимость введения дополнительной oneрации по обеспечению жесткого соединения свариваемых элементов. Указанные обстоятельства увеличивают цикл изготовления сосудов, состоящих из цилиндрических колец с отклонением от круглости. Целью данного изобретения является Сокращение технологического цикла изгхэтовления сосудов. Для этого предварительное соединение элементов осуществляют на участках дуги стыка, соответствующих двойному углу первоначальной установки головок, путем перемещения сварочных головок вокруг неподвижно установленных элементов, после чего начинают вращать соединенные элементы в направлении, противоположном перемещению головок со скоростью, превыщающей скорость сварки, при достиже НИИ сварочными головками вертикальной оси уменьшают скорость .вращения элемен тов до скорости сварки и дальнейщую сварку выполняют при неподвижном положении сварочных головок. На фиг, 1 представлено расположение свариваемых элементов на горизонтальном роликовом стенде; на фиг. 2 - положение сварочных гх)ловок перед началом сварки; на фиг. 3 - то же, в момент включения вращения элементов; на фиг. 4 - то же, В момент их остановки. Цилиндрические элементы 1 и 2, имегацие отклонения от круглости, устанавли вают на горизонтальном стенде, имеющем опорные 3, 4 и приводные 5,6 ролики. Элемента 1 и 2 центрируют один относительно другого по сварочным кромкам 7 и 8. На н ужную и внутреншою поверхность элементов 1 и 2 в диаметрально противоположных точках А и С устанавли вают св очные головки 9 и 1О под некоторым угчрм bt к вертикальной оси эле ментов. Угол (з, характеризукщий исходное положение элементов при начале формирования сварочного шва, выбирают из условия достижения прочности шва, необходимого для мсяюлитного проворота свариваемых элементов заготовки на роликовом стенде. При неподвижных элементах 1 и 2 включают головки 9 и 1О и начинают одновременно формирование сварочного шва от. точек А и С в сторону верти кйпьной оси, при этом скорость перемещения головок выбирают равной расчетной скорости сварки. При достижении головками точек В и Д, положение которых характеризуется двойным углом 2 с., вращают частично сваренные элементы 2 и 1 с линейной скоростью, большей скорости сварки и направленной в сторону, противоположную направлению скорости перемацения головок. Вращение предварительно соединенных элементов с линейной скоростью осуществляют до момента, когда головки 9 и 10 возвратятся в зону вертикальной оси. В этот момент уменьшают скорость вращения элементов до скорости, равной скорости сварки, и стопорят головки 9 и 10 относительно стенда, например, с помощью специального упора 11. Далее сварку производят при неподвижных головках 9 и 10 и при вращении заготовки, состоящей из элементов 1 и 2, с заданной скоростью сварки, Пример. Два кольца диаметром 28 ОО мм с толщиной стенки 90 мм и высотой 16ОО мм из суали 1ОГН2.МФА, имеющих двустороннюю Х-образную разделку устанавливают на четырех роликовых парах монтажно-с бор очного стенда и выставляют путем изменения межосевого расстояния так, чтобы депланация разделок под сварку не превышала 1 мм, отклонения от некруглости стыковой части разделки находились в пределах 2 мм. Кольца подогревают до 120-150°С. На наружную и внутреннюю поверхность колец в диаметрально противоположных точках устанавливают сварочные головки типа АДС 1000-4С под углом с(25 к вертикальному диаметру. При нетгадвижных кольцах производят формирование монтажного шва в направлении вертикального диаметра со скоростью сварки 22 м/час. Сварку осуществляют проволокой СВ08А диаметром 5 мм под флюсом АН-42 для внутреннего шва и проволокой 10ГН1МА диаметром 5 мм под флюсом АН 17 М для внешнего шва при следующих режимах: ток - 6ОО-65ОА, напряжение - 38-4 ОВ. При достижении сварочными головками положения, соответствующего двойному углу первоначальной установки, что отвечает длине каждого выполненного щва 1200 мм, включают вращение частично сваренных колед (заготовки) со скоростью 40-45 м/час, направпенной в сторону, противоположную направлению скорости перемещения сварочных головок. В достижения сварочными головками зоны вертикального диаметра уменьшают скорость вращения обечаек до скорости сварки, стопорят сварочные головки относительно стенда и проводят сварку при 573 вращении заготовки со скоростью сварки 22 м/час. Экономический эффект от внедрения данного способа составит около 5ОО руб в год за счет снижения трудоемкости сборочно-сварочньтх работ по изготовлению корпусов реакторов, парогенераторов, сепараторов пара и др. крупных сосудов. Формула изобретения Способ дуговой сварки поворотных кольцевых стыков, преимущественно крупногабаритных сосудов, при котором свари ваемые элементы устанавливают на роликовом стенде соосно друг другу, предварительно соединяют их технологическими швами и затем осуществляют сварку одновременно двумя сварочными головками, которые располагают диаметрально противоположно друг к другу изнутри и снаружи стыка под требуемым углом к вертикальной оси, отличающиеся тем, что, с целью сокращения технопоги66ческого цикла ио1чл-овпения сосудов, пре/ьварительное соединение элементов осущест вляют на участках дуги стыка, соответст вующих двойному углу первоначальной установки головок, путем перемещения сва- рочных головок вокруг i неподвижных элементов, после чего начинают вращать соединенные элементы в направлении, проти&ОПОЛОЖНЫХ перемещению головок со скоростью, превышающей скорость сварки, при достижении сварочными головками вертикальной оси уменьшают скорость вращения элементов до скорости сварки, и дальнейшую сварку выполняют при неподвижном положении сварочных головок. Источники информации, принятые во , вниманве при экспертизе 1.Стенд для сборки и сварки роторов НД турбин К-5ОО-65/15ОО. Инструкция по эксплуатации 243. iO.jO.OO.O.OO ИЭ-ВПТИтяжмащ, 1975. 2.Справочник машиностроителя под ред. Э. Сателя. М., Малгиз, 1963, т. 5, ч. 1, с. 184-185, ч. It. с. 87О-878 (прототип).

//

п

i

/564

иг. 1

.4 А

rxN /XsX/XS/// W fut.,3

tl