СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКИ ТРУБ
METHOD OF AUTOMATIC PIPE WELDING

Изобретение относится к области производства механизмов, имеющих в своем составе длинномерные трубные детали переменного сечения, изготавливаемые с применением сварки заготовок из труб и поковок с последующей механической обработкой, например, к производству механизмов перемещения приводов СУЗ ядерных реакторов.
Особенностью таких деталей являются высокие требования по точности после окончательной механической обработки (осевое биение до 0,1 мм на длине до 2550 мм при наружных диаметрах от 40 до 95 мм и толщине стенки от 2 мм).
Применяемая для изготовления этих деталей хромоникелевая коррозионностойкая сталь (например, марки 08Х18Н10Т) имеет высокий коэффициент термического расширения, что приводит к значительным деформациям, особенно угловым после автоматической или ручной аргонодуговой сварки заготовок из труб и поковок.
Для обеспечения требуемой точности, после сварки заготовки подвергают термической правке, заключающейся в замерах полученных угловых деформаций с последующим местным аргонодуговым нагревом зоны выполненного сварного шва.
Операция термической правки достаточно трудоемка и продолжительна во времени.
Задачей настоящего изобретения является исключение операции термической правки.
Технический результат - минимизация угловых сварочных деформаций при сварке труб.
Реализация поставленной в заявке задачи достигается применением общеизвестного способа автоматической аргонодуговой сварки заготовок из труб и поковок автопрессовкой за один установ с количеством рабочих проходов сварочной дуги, достаточным для формирования сварного соединения необходимого качества [1] и выполнением дополнительных проходов сварочной дуги для обеспечения минимальных сварочных угловых деформаций, при этом дополнительные проходы выполняются без прерывания процесса сварки.
Количество дополнительных проходов определяется экспериментально. Например, при сварке заготовок на фиг.1, показаны: труба (1), переходник (2), угловые деформации, замеренные после сварки по схеме, показанной на фиг.2, где: труба (1), переходник (2), сварное соединение (3), составили в среднем на базе 490 мм:
- при сварке без дополнительных проходов-0,75 мм;
- при сварке с дополнительным проходом, равным, например, 0,9 (330°) оборота-0,25 мм.
Проверка определенной экспериментально величины дополнительного прохода проводилась на 2 натурных образцах (фиг.3), состоящих из 4 элементов: труба (1), имеющая большой диаметр; переходник (2); длинномерная труба малого диаметра (4); втулка (5).
После заварки и окончательной механической обработки 2-х натурных образцов, были проведены замеры осевых биений в 8 сечениях сборки (фиг.4). Результаты замеров представлены в Таблице 1, при этом осевые биения в каждом сечении сборки составили не более 0,1 мм.
Кроме описанного выше положительного свойства изобретения, а именно, исключения операции термической правки труб после сварки за счет минимизации угловых сварочных деформаций при сварке предложенным способом, применение изобретения позволяет:
- сократить цикл изготовления сварных заготовок;
- исключить применение присадочной проволоки, являющейся в ряде случаев причиной порообразования в сварных соединениях, особенно при низком качестве присадочной проволоки.
Источники информации
1. «Оборудование и трубопроводы атомных энергетических установок. Сварка и наплавка. Основные положения. ПНАЭ Г-7-009-89» Издательство «Энергоатомиздат». Москва, 1991 г., стр.105, Таблица П 2.10.