Способ дуговой сварки покрытым электродом в узкую разделку Советский патент 1980 года по МПК B23K9/14 B23K31/06 

I

Изобретение относится к областа сварки, а именно к способу дуговой сварки покрытым электродом в узкую разделку, в частности щелевидную разделку толстостенных деталей, и может найти применение при сварке неповоротных стыков трубопроводов тепловых электростанций и при строительстве магистральных и заводских трубопроводов.

Известен способ сварки покрытыми электродами в узкие разделки с перемещением элект- . рода в разделке по различным траекториям 1). Манипулирование электродом в разделке выполняется для улучшения формирования шва, повышения качества и производительности труда. В процессе перемещения электрод описыва- ., ет ту или иную траекторию в зависимости от особенностей свариваемого материала, его толщины , глубины разделки.

Однако такой способ сварки обладает невысокой производительностью и не всегда обес- до печивает высокое качество сварного соединения.

Известен способ дуговой сварки в узкую разделку, согласно которому электроду сообщают прямолинейное шаговое перемещение с

задержкой в каждой точке остановки в течение 2,0-2,5 с, причем во время остановки в каждой из указанных точек электрод отклоняют перпендакулярно направлению его перемещения в обе стороны на угол 5-8° от вертикали без поперечного смещения рабочего торца электрода и задерживают электрод в крайних положениях в течение 0,5 - 1,0с 12.

Недостатками указанного способа сварки являются необходимость удаления шлака после сварки каждого слоя и возможность образования шлаковых включений, что снижает качество и производительность свариваемых деталей.

Известен также способ дуговой сварки покрытым электродом в узкую разделку, наиболее близкий к данному изобретению по технической сущности, при котором заполнение разделки выполняют наклонным электродом, перекрьшающими друг друга валиками, располагая их под углом к горизонтали с подъемом к корню шва 3.

Недостатком такого способа сварки является невозможность выполнения сварки в очень узкие разделки, ширина которых на 2-4 мм превышает диаметр электрода, кроме того, при этом не достигается эффект полного само-Д произвольного вытекания шлака из разделки, и перед наложением каждого последуюшего слоя с предыдущегошлак удаляется механическим путем, что усложняет процесс сварки. Манипулирование электродом в узкой разделке является вредным приемом, так как он дестабилизирует все процессы, обуславливаюшие хорошее формироваие слоя в разделке, может привести к неравномерному распределению температуры ихлака,преждевременному ох лаждению его отдельных участков и, как следствие, образованию шлаковых включений в шве и несплавлешю присадочного металла с основным. Целью Данного изобретения является повыше ние качества сварки и сокращение расхода сварочных материалов. Для этого при заполнении раздедки электрод перемещают вдоль одной кромки на подъем, затем - поперек разделки в ее корне и вдоль другой кромки на спуск, при этом каждый валик располагают под углом 5-45° к горизон тали и обеспечивают перекрытие каждого предьщущего валика на 1/3 его ширины. На фиг. 1 представлена схема осуществления способа; на фиг. 2 - разделка с обозначением угла наклона наплавленных валиков. Пример 1. Производилась ручная дуговая сварка стыков паропроводов из стали 12Х1МФ диаметром 273 мм и толщиной стенки 32 мм. Сварку производили на подкладном кольце в разделку без скоса кромок, т.е. угол составлял 90°, и шириной зазора в корне шва 8 мм. Сварка, выполнялась электродами ТМЛ- диаметром 3 мм. После наложения прихватов в потолочном и нижнем положениях сварка стыков начиналась с потолочного положения продольными слоями, причем каждый слой наплавлялся валиками. Валики накладывали под углом 5-45° к го ризонтали с подъемом к корню разделки,; При нанесении каждого слоя в узкой разделке валиковый шов, нанесенный вдоль щзугой кромки, перекрывал ва;шковый шов, нанесенный вдоль первой кромки,на треть его ширины в противоположном направлении. П р и м е р 2. Проводилась ручная дуговая сварка металлоконструкций из стали 20 толщиной 30 мм. Сварку производили на под кладном кольце в разделку без скоса кромок и шириной зазора в корне шва 9 мм. Сварка вьшолнялась электродами ТМЛ-3 диаметром 4 мм. Сварку вели в узкую разделку покрытыми электродами с прямолинейным перемещением электрода и заполнением разделки слоями на всю ее толщину, причем каждый слой наплав ляли валиками, валики наплавляли вдоль одной кромки, затем поперек разделки в ее корне вдоль другой кромки, перекрьшая наложенный валик вдоль первой кромки не меиее, чем на треть его ширины в противоположном направлении, и поперек разделки с ее наружной стороны, а каждый наложенный валик располагали под углом 5-45° к горизонтали. Заполнение узкой разделки слоями с перекрытием каждого валика на треть его ширины в противоположном направлении расплавляет шлаковые отложения, а расположение каждого слоя под углом 5-45° к горизонтали, где более высокая часть слоя расположена в корне шва, обеспечивает вытекание расплавленного ииака из узкой разделки. При сварке указанных стыков были получены качественные сварные швы, при этом не требовалось выполнять на стыкуемых поверхностях У-образную разделку, что сократило трудозатраты при подготовке стыкуемых поверхностей; при заполнении узкой разделки потребовалось значительно меньше присадочного металла, что уменьшило уровень тепловложения в сварочное изделие, уменьшило его деформирование и уровень остаточных напряжений. Благоприятное сочетание этих явлений во многих случаях может служить основанием для осуществления сварки без подогрева и последующей термической обработки сварных соединений; самопроизвольное вытекание шлака из разделки исключило Механическое удаление шлака, что привело к повышению производительности процесса сварки и качества сварного соединения. Прямолинейное перемещение электрода по периметру прямоугольной разделки обеспечило надежное сплавление присадочного металла с основными и равномерное расплавление шлака, что привело к полному произвольному вытеKaHHi.j его из разделки. Формула изобретения Способ дуговой сварки покрытым электродом в узкую разделку, при котором заполнегае разделки вьшолняют наклонным электродом, перекрывающими друг друга валиками, располагая их под углом к горизонтали с подъемом к корню шва, отличающийся тем, что, с целью повыщения качества сварки и сокращения расхода сварочных материалов, при заполнении разделки электрод перемещают вдоль одной кромки на подъем, затем - поперек разделки в ее корне и вдоль другой кромки на спуск, при этом каждый валик располагают под углом 5-45° к горизонтали и обеспечивают перекрытие каждого предыдущего валика на 1/3 его ишрины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Каховский Н. И. и др. Электродуговая сварка сталей. Справочник. Киев, Наукова думка, 1975, с. 393, рис. VII.

2. Автбрское свидетельсгао СССР по заявке N 2474598/25.27. кл. В 23 К9/00, 18.04.77.

3. Авторское свидетельство СССР № 202383, кл. В 23 К 9100, 22.03.65.