×
25.08.2017
217.015.d184

СПОСОБ АРГОНОДУГОВОЙ СВАРКИ КОЛЬЦЕВЫХ СТЫКОВ ТРУБЧАТЫХ ДЕТАЛЕЙ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способу аргонодуговой сварки кольцевых стыков трубчатых деталей, одна из которых выполнена в форме стакана с центральным отверстием в донной части, а другая трубчатой формы. Формируют пакет из трубчатых деталей путем установки трубчатой детали на опору и установки на ее торец упомянутой детали в форме стакана дном вверх. На сформированный пакет трубчатых деталей надевают центратор, выполненный в виде стакана с диаметрально выполненными в его стенке отверстиями. Прикладывают осевое сжимающее усилие к донной части центратора и осуществляют фиксацию трубчатых деталей локальной аргонодуговой сваркой стыка по его наружной поверхности через отверстия центратора. После чего снимают осевое сжимающее усилие, удаляют центратор и проводят сварку стыка с внутренней стороны пакета трубчатых деталей в импульсном режиме. В результате устраняется вероятность возникновения несоосности свариваемых трубчатых деталей, а также вероятность возникновения растягивающих напряжений в металле шва, которые значительно снижают его прочность в готовом изделии. 2 ил., 1 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к технологиям аргонодуговой сварки и может быть использовано для автоматической сварки кольцевых стыков трубчатых деталей малого диаметра, например пакетов форсунок, панелей теплообменников, блоков гидросистем, используемых в различных областях машиностроения, автомобильной промышленности, при изготовлении изделий ракетно-космической техники.

Известен способ сварки неповоротных стыков труб, в котором при аргонодуговой сварке пакета из трубчатых деталей, требуемое усилие шва получают многократным прогревом стыка между деталями, что формирует напряжение сжатия и пластическую деформацию в нагретом металле за счет «подпора» со стороны холодных участков труб (см. журнал «Сварочное производство» №10, 1983 г., с. 27-29).

Известный способ характеризуется простотой в подготовке кромок стыка и удобен при сварке труб малого диаметра в труднодоступных местах. Однако его использование не обеспечивает поддержания требуемого уровня сжимающих напряжений в металле шва из-за неоднородности свойств материала трубчатых деталей по их контуру, что повышает вероятность возникновения растягивающих напряжений в металле шва и, соответственно, снижение прочности шва в готовом изделии.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является способ автоматической аргонодуговой сварки кольцевых стыков труб малого диаметра, при котором производят формирование кольцевого стыка в пакете из трубчатых деталей, разбивку стыка на сектора и последующую сварку в автоматическом режиме, переменном по секторам кольцевого паза, что позволяет осуществлять программирование параметров сварочного режима по периметру стыка из-за подогрева места сварки теплом, распространяющимся за источником нагрева (см. АС СССР №1683924, МПК В23K 9/10; публ. 1991 г.).

Данный способ, по сравнению с приведенным выше, позволяет повысить качество сварного соединения путем оптимизации режима сварки за счет определения влияния неконтролируемых возмущений на качество формирования шва по минимальной и максимальной величинам энергии, затрачиваемой на сварку с заданной величиной провара на первом участке стыка. Однако данный способ не обеспечивает необходимого уровня соосности соединяемых деталей, обеспечивающего регламентированную геометрию кольцевого стыка между ними, а также не позволяет формировать необходимые для требуемой прочности шва поля сжимающих напряжений в материалах кромок соединяемых трубчатых деталей.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение качества сварного соединения кольцевых стыков трубчатых деталей за счет формирования кольцевого стыка постоянного поперечного сечения и устранения несоосности свариваемых деталей.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе аргонодуговой сварки кольцевых стыков трубчатых деталей, заключающемся в формировании кольцевого стыка свариваемых деталей с последующей его сваркой, новым является то, что при формировании стыка осуществляют центрирование деталей друг относительно друга посредством центратора, надеваемого на пакет свариваемых деталей, прикладывают к пакету свариваемых деталей осевое сжимающее усилие и осуществляют фиксацию деталей локальной сваркой стыка по его наружной поверхности аргонодуговой сваркой через отверстия центратора, после чего снимают осевое усилие, удаляют центратор и проводят сварку стыка с внутренней стороны пакета в импульсном режиме.

Достоинство заявленного изобретения состоит в том, что фиксация трубчатых деталей сваркой их с внешней стороны ручной аргонодуговой сваркой в условиях приложения к ним осевого сжимающего усилия, а также проведение последующей автоматической сварки в импульсном режиме с внутренней стороны пакета трубчатых деталей, позволяет сформировать кольцевой стык постоянного поперечного сечения, зафиксировав его точечной ручной сваркой с внешней стороны пакета, что при последующей автоматической сварке в импульсном режиме обеспечивает формирование шва в готовом изделии регламентированной геометрии, и получить в материалах кромок деталей поля сжимающих напряжений, повышающих прочностные свойства шва в готовом изделии.

Сущность заявленного изобретения иллюстрируется графическими материалами, на которых:

- на фиг. 1 - схема собранного пакета деталей для сварки их с наружной стороны;

- на фиг. 2 - показана схема сварки пакета трубчатых деталей с их внутренней стороны.

Заявленный способ осуществляют следующим образом.

Подлежащую сварке первую трубчатую деталь 1 в форме стакана с центральным отверстием 2 в донной части устанавливают торцом, дном вверх на торец подлежащей сварке второй кольцевой детали 3 с наружным диаметром, равным наружному диаметру трубчатой детали 1. Трубчатая деталь 3 размещена на опоре 4. Таким образом, формируют пакет из трубчатых деталей 1 и 3 с подлежащим сварке кольцевым стыком 5 между ними.

Далее на сформированный пакет трубчатых деталей 1 и 3 надевают центратор 6, выполненный в виде стакана с полостью диаметром, равным наружным диаметрам трубчатых элементов 1 и 3, а также с двумя диаметрально расположенными в стенке центратора 6 отверстиями 7. Центратор 6 размещают на пакете трубчатых деталей 1 и 3, центрируя их, таким образом, чтобы его упомянутые отверстия 7 располагались в зоне кольцевого стыка 5 пакета трубчатых деталей 1 и 3.

Затем снаружи к донной части центратора 6 прикладывают осевое усилие Р, производя сжатие (сближение) кромок торцов трубчатых деталей 1 и 3 по периметру их кольцевого стыка, формируя, при этом, кольцевой стык постоянного поперечного сечения между трубчатыми деталями 1 и 3. Далее ручной аргонодуговой горелкой (на чертеже не показана) через отверстия 7 центратора 6 осуществляют локальную сварку пакета трубчатых деталей 1 и 3, формируя швы 8, разбивая, тем самым, кольцевой стык 5 между трубчатыми деталями 1 и 3 на два сектора для последующей сварки в автоматическом импульсном режиме.

Снимают центратор 6 с пакета трубчатых деталей 1 и 3, в центральное отверстие 2 трубчатой детали 1 вводят приспособление автоматической сварочной головки 9 с электродом 10, располагая электрод 10 в зоне секторов кольцевого стыка 5, и осуществляют сварку пакета трубчатых деталей 1 и 3 в импульсном режиме, получая готовое изделие. Грат с наружной поверхности сварочного шва 11 удаляют механической обработкой.

Сущность заявленного способа будет более понятна из приведенного ниже примера его осуществления.

Пример

Сварку форсунки осуществляли следующим образом: на торце трубной заготовки из аустенитной никелевой стали 12Х18Н10Т с двухсторонними фасками по 0,5 мм с наружным диаметром ∅15,0 мм, внутренним диаметром ∅12,0 мм и толщиной стенки 1,5 мм размещали трубную заготовку в виде стакана с отверстием в дне из сплава ХН78 ВТ двухсторонними фасками по 0,5 мм, с наружным диаметром ∅15,0 мм, внутренним диаметром ∅15,0 мм, формируя пакет из трубчатых деталей. На пакет устанавливают центратор в виде стакана с двумя отверстиями, выполненными в его стенке диаметрально, при этом отверстия центратора находились в зоне кольцевого стыка трубных заготовок, а дно центратора опирается на дно верхней трубной заготовки. Затем к наружному торцу центратора прикладывали усилие сжатия величиной 50 кН, формируя тем самым стык постоянного поперечного сечения по периметру кольцевого стыка трубчатых деталей, после чего через отверстия центратора вручную производили точечную аргонно-дуговую сварку заготовок, фиксируя тем самым стык и разбивая стык на сектора: режим сварки Vсв=7 м/ч; Iи=50 А.

Затем центратор снимали с пакета трубных заготовок и через торцевое отверстие верхней заготовки в полость пакета вводили модернизированную сварочную головку ГСМ-3-30Е, обеспечивая размещение сварочного электрода в зоне кольцевого стыка пакета заготовок. После чего производили сварку заготовок в импульсном режиме со следующими параметрами: Vсв=8-10 м/ч; Iи=62 А; Iп=15 А, после выполнения сварки диаметра пакета → Iи=50 А.

После сварки выполняли внешний осмотр сварного шва, его рентгеноконтроль, проверку на непроницаемость керосином и проводили испытания на прочность. Качество сварного шва хорошее. Аналогичным образом была проведена проверка способа при сварке форсунок таких же размеров из материалов: 12Х18Н10Т - 07Х16Н6 и 12Х18Н10Т - 36НХТЮ. Результаты сварки положительные.

Способ аргонодуговой сварки кольцевых стыков трубчатых деталей, одна из которых выполнена в форме стакана с центральным отверстием в донной части, а другая- трубчатой формы, характеризующийся тем, что формируют пакет из трубчатых деталей путем установки трубчатой детали на опору и установки на ее торец упомянутой детали в форме стакана дном вверх, на сформированный пакет трубчатых деталей надевают центратор, выполненный в виде стакана с диаметрально выполненными в его стенке отверстиями, прикладывают осевое сжимающее усилие к донной части центратора и осуществляют фиксацию трубчатых деталей локальной аргонодуговой сваркой стыка по его наружной поверхности через отверстия центратора, после чего снимают осевое сжимающее усилие, удаляют центратор и проводят сварку стыка с внутренней стороны пакета трубчатых деталей в импульсном режиме.
СПОСОБ АРГОНОДУГОВОЙ СВАРКИ КОЛЬЦЕВЫХ СТЫКОВ ТРУБЧАТЫХ ДЕТАЛЕЙ
СПОСОБ АРГОНОДУГОВОЙ СВАРКИ КОЛЬЦЕВЫХ СТЫКОВ ТРУБЧАТЫХ ДЕТАЛЕЙ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 52 items.
20.02.2013
№216.012.2650

Способ сферодинамической обработки инструмента для сферодвижной штамповки

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении штампового инструмента. Заготовку размещают в полости матрицы на сферодинамическом флуктуационном модуле с опорой на толкатель. Производят деформирование заготовки пуансоном и модулем,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475328
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.11.2013
№216.012.85b4

Способ регулирования режима работы жидкостной ракетной двигательной установки

Изобретение относится к области ракетной техники и предназначено для регулирования режима работы жидкостной ракетной двигательной установки. Способ регулирования режима работы жидкостной ракетной двигательной установки заключается в изменении проходного сечения органа, регулирующего расход газа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499906
Дата охранного документа: 27.11.2013
27.11.2013
№216.012.8602

Устройство для измерения вращающего момента

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения вращающих моментов на валу электродвигателей, преимущественно не допускающих дополнительного воздействия во время работы на вращающуюся часть, например электродвигателей гироскопов. Техническим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499984
Дата охранного документа: 27.11.2013
10.02.2014
№216.012.9f8c

Устройство для измерения момента инерции изделия

Изобретение относится к машиностроению, а именно к оборудованию для определения моментов инерции изделий. Устройство содержит подвижную часть, имеющую возможность колебаний вокруг оси, неподвижной относительно основания, например, под действием упругих элементов или сил гравитации, эталонное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506552
Дата охранного документа: 10.02.2014
27.02.2014
№216.012.a5ea

Установка гидроабразивной резки

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для гидроабразивной резки листовых материалов. Установка содержит основание с продольными направляющими, на которых с возможностью возвратно-поступательного перемещения установлен портал с поперечными направляющими. На...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508189
Дата охранного документа: 27.02.2014
27.03.2014
№216.012.ae31

Пресс-форма для прессования брикетов из порошкообразного материала

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к оборудованию для компактирования прессованием порошкообразных материалов. Может использоваться для получения брикетов из мелкодисперсных порошков, вводимых в расплавы металлов в качестве легирующих добавок. Пресс-форма содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510308
Дата охранного документа: 27.03.2014
27.03.2014
№216.012.aea9

Электродуговой испаритель металлов и сплавов

Изобретение относится к машиностроению, в частности к электродуговому испарителю металлов и сплавов, и может найти применение при нанесении защитных и упрочняющих покрытий на изделия. Электродуговой испаритель содержит протяженный цилиндрический охлаждаемый катод, анод, поджигающий и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510428
Дата охранного документа: 27.03.2014
10.05.2014
№216.012.c0c9

Полуавтоматический балансировочный станок

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано для выполнения прецизионной динамической балансировки роторов гироскопов. Устройство содержит измерительную систему, приспособление для установки балансируемого изделия и датчик контрастной метки, размещенные на основании...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515102
Дата охранного документа: 10.05.2014
10.05.2014
№216.012.c20b

Установка для измерения собственной частоты колебаний роторов силовых гироскопов

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения осевой собственной частоты вынужденных колебаний роторов силовых гироскопов. Установка содержит магнитоэлектрические обратные преобразователи, связанные с системой подвеса для установки силового гироскопа,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515424
Дата охранного документа: 10.05.2014
10.05.2014
№216.012.c20c

Способ контроля качества неразъемных соединений

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано при диагностике неразъемных соединений, в частности для контроля качества паяных соединений камер сгорания и сопел жидкостных ракетных двигателей. Способ контроля качества неразъемных соединений заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515425
Дата охранного документа: 10.05.2014
Showing 1-10 of 58 items.
20.02.2013
№216.012.2650

Способ сферодинамической обработки инструмента для сферодвижной штамповки

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении штампового инструмента. Заготовку размещают в полости матрицы на сферодинамическом флуктуационном модуле с опорой на толкатель. Производят деформирование заготовки пуансоном и модулем,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475328
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.11.2013
№216.012.85b4

Способ регулирования режима работы жидкостной ракетной двигательной установки

Изобретение относится к области ракетной техники и предназначено для регулирования режима работы жидкостной ракетной двигательной установки. Способ регулирования режима работы жидкостной ракетной двигательной установки заключается в изменении проходного сечения органа, регулирующего расход газа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499906
Дата охранного документа: 27.11.2013
27.11.2013
№216.012.8602

Устройство для измерения вращающего момента

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения вращающих моментов на валу электродвигателей, преимущественно не допускающих дополнительного воздействия во время работы на вращающуюся часть, например электродвигателей гироскопов. Техническим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499984
Дата охранного документа: 27.11.2013
10.02.2014
№216.012.9f8c

Устройство для измерения момента инерции изделия

Изобретение относится к машиностроению, а именно к оборудованию для определения моментов инерции изделий. Устройство содержит подвижную часть, имеющую возможность колебаний вокруг оси, неподвижной относительно основания, например, под действием упругих элементов или сил гравитации, эталонное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506552
Дата охранного документа: 10.02.2014
27.02.2014
№216.012.a5ea

Установка гидроабразивной резки

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для гидроабразивной резки листовых материалов. Установка содержит основание с продольными направляющими, на которых с возможностью возвратно-поступательного перемещения установлен портал с поперечными направляющими. На...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508189
Дата охранного документа: 27.02.2014
27.03.2014
№216.012.ae31

Пресс-форма для прессования брикетов из порошкообразного материала

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к оборудованию для компактирования прессованием порошкообразных материалов. Может использоваться для получения брикетов из мелкодисперсных порошков, вводимых в расплавы металлов в качестве легирующих добавок. Пресс-форма содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510308
Дата охранного документа: 27.03.2014
27.03.2014
№216.012.aea9

Электродуговой испаритель металлов и сплавов

Изобретение относится к машиностроению, в частности к электродуговому испарителю металлов и сплавов, и может найти применение при нанесении защитных и упрочняющих покрытий на изделия. Электродуговой испаритель содержит протяженный цилиндрический охлаждаемый катод, анод, поджигающий и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510428
Дата охранного документа: 27.03.2014
10.05.2014
№216.012.c0c9

Полуавтоматический балансировочный станок

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано для выполнения прецизионной динамической балансировки роторов гироскопов. Устройство содержит измерительную систему, приспособление для установки балансируемого изделия и датчик контрастной метки, размещенные на основании...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515102
Дата охранного документа: 10.05.2014
10.05.2014
№216.012.c20b

Установка для измерения собственной частоты колебаний роторов силовых гироскопов

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения осевой собственной частоты вынужденных колебаний роторов силовых гироскопов. Установка содержит магнитоэлектрические обратные преобразователи, связанные с системой подвеса для установки силового гироскопа,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515424
Дата охранного документа: 10.05.2014
10.05.2014
№216.012.c20c

Способ контроля качества неразъемных соединений

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано при диагностике неразъемных соединений, в частности для контроля качества паяных соединений камер сгорания и сопел жидкостных ракетных двигателей. Способ контроля качества неразъемных соединений заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515425
Дата охранного документа: 10.05.2014
+ добавить свой РИД